内容正文:
1.2反应热的计算同步练习题
一、选择题
1.氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O。已知反应:
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH=−314kJ·mol−1
2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH=−292kJ·mol−1
则CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s)的ΔH等于
A.−11kJ·mol−1 B.+11kJ·mol−1 C.+22kJ·mol−1 D.−22kJ·mol−1
2.如图表示甲、乙、丙三个过程的能量变化(其中、、HI均为气态)。下列有关说法正确的是
A.分子形成2H放出436kJ的能量
B.反应
C.由上图所给数据,无法计算出图中的“?”
D.分子的化学性质比I原子的活泼
3.半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅:
①SiO2(s)(石英砂)+2C(s)=Si(s)(粗硅)+2CO(g) ΔH=+625.63 kJ·mol-1
②Si(s) (粗硅)+2Cl2(g)=SiCl4(g) ΔH=-657.01 kJ·mol-1
③SiCl4(g)+2Mg(s)=2MgCl2(s)+Si(s)(纯硅) ΔH=-625.63 kJ·mol-1
生产1.00 kg纯硅的总反应热为
A.2.43×104 kJ B.-2.35×104 kJ
C.-2.23×104 kJ D.-2.14×104 kJ
4.化学上,规定单质的生成热为0:可用物质的生成热表示该物质的相对能量高低。氨的几种氧化物的相对能量如表所示(25℃,101kPa条件下):
物质及状态
N2O(g)
NO(g)
NO2(g)
N2O4(g)
N2O5(g)
相对能量/(kJ•mol﹣1)
82
90
33
﹣20
11
下列推断不正确的是
A.在5种氮的氧化物中,NO(g)最活泼
B.N2O4(g)⇌2NO2(g)的过程为放热过程
C.N2O5(g)═2NO2(g)O2(g)△H=+55kJ•mol﹣1
D.1molN2O(g) 分解成N2(g) 和O2(g) 需要放出82kJ能量
5.时,某些物质的相对能量如图:
请根据相关物质的相对能量计算反应
的焓变(忽略温度的影响)为
A. B. C. D.
6.下列说法正确的是
A.S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1,S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2;则△H1的数值大于△H2
B.甲烷的燃烧热为△H=-890.3 kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3 kJ/mol
C.C(s,石墨)=C(s,金刚石) △H=+1.9 kJ/mol,则金刚石比石墨稳定
D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
7.为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其为零。部分物质的标准摩尔生成焓如下表。
物质
CO(g)
H2O(l)
CH3CH2OH(g)
CO2(g)
-110.5
-285.8
-235
-393
下列热化学反应方程式正确的是
A.C(s)+H2O(l)CO(g)+H2(g)ΔH=+175.3kJ·mol-1
B.CH3CH2OH(g)+H2O(1)4H2(g)+2CO(g)ΔH=+410.3kJ·mol-1
C.CH3CH2OH(g)+O2(g)=3H2(g)+2CO(g)ΔH=+124.5kJ·mol-1,
D.2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(1)ΔH=-350kJ·mol-1
8.键能是指1mol化学键断裂时需要吸收的能量,单位:kJ·mol-1,已知:H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)ΔH =-72kJ·mol-1。其它相关数据如下表,则表中a为
H2(g)
Br2(g)
HBr
键能
436
230
a
A.738 B.369 C.594 D.267
二、填空题
9.Ⅰ.实验室测定中和热的步骤如下(如图)
第一步:量取40.0mL 0.25mol/L H2SO4溶液倒入小烧杯中,测量温度;
第二步:量取40.0mL 0.55mol/L NaOH溶液,测量温度;
第三步:将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
请回答:
(1)图中仪器A的名称是_______。
(2)NaOH溶液稍过量的原因_______。
(3)加入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入B.分三次均匀加入C.一次迅速加入 D.用滴定管小心滴加
(4)若实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应, 与上述实验相比,所放出的热量_______ (填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_______ (填“相等”“不相等”)。
Ⅱ.
(5)已知拆开1 mol H-H、1 mol N-H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______。
(6)用NA表示阿伏加德罗常数的值,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量。则C2H2燃烧热的热化学方程式为_______。
(7)已知两个氢气燃烧生成水的热化学方程式:
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
请回答下列问题(|b|表示b的绝对值):
①若2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量_______(填“>”“<”或“=”)|b| kJ。
②反应热的关系:2a_______(填“>”“<”或“=”)b。
③若已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,且氧气中1 mol O=O完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H-O形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H-H断裂时吸收的热量为_______。
(8)肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料,已知:
①2H2O(g)+O2(g)=2H2O2(l) ΔH1= +108.0 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2= -534.0 kJ·mol-1
则③N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH3=_______kJ·mol-1。
10.家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10),当1kg丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104kJ。
(1)写出丁烷燃烧的热化学方程式_______。
(2)已知1mol液态水变为水蒸气需要吸收44kJ的热量,计算1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量_______。
11.乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g),ΔH1,相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1)
-1560
-1411
-286
ΔH1=___________kJ·mol-1.
12.回答下列问题:
(1)甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是_______填“吸热”或“放热”反应。
②过程I与过程II的反应热是否相同?_______,原因是_______。
(2)在25℃、101kPa下,1g甲醇CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:_______。
(3)CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g) +2H2O(l) △H1
CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g) +2H2O(g) △H2
则 △H1_______△H2(填“>”、“﹤”或“=”)
(4)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。
已知: ① N2(g)+2O2(g)=N2O4 (l) △H1= -195.0kJ/mol
② N2H4 (l)+ O2(g)= N2(g)+ 2H2O(g) △H2= -534.2kJ/mol
写出肼和N2O4反应的热化学方程式_______。
13.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)0.25molC2H5OH完全燃烧生成液态水时放出341.7kJ热量,则表示C2H5OH燃烧热的热化学方程式。___________
(2)工业上用H2和Cl2反应制HCl,各键能为:H﹣H:436 kJ·mol-1,Cl﹣Cl:243 kJ·mol-1,H﹣Cl:431 kJ·mol-1.该反应的热化学方程式是___________。
(3)已知①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) ΔH1
②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1
反应①的ΔH1为___________ kJ·mol-1。
(4)已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示。
①1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是___________能量的过程(填“吸收”或“释放”)。由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程___________(填“吸收”或“释放”)能量。
②mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)的△H = ___________
14.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他物质已经略去)请回答下列问题:
ABCD
(1)若A在常温下为非金属气态氢化物,B遇到空气变成红棕色。
①写出A到B的化学方程式_______。
②用充满A气体(标准状态下)的圆底烧瓶做喷泉实验,实验结束时,烧瓶内所得溶液的物质的量浓度为_______(不考虑溶质的扩散)。
③若将12.8g铜与一定量的D的浓溶液反应,铜消耗完后,共产生气体5.6L(标准状况),则所消耗D的物质的量是_______mol
(2)若A为淡黄色晶体,B是一种无色有刺激性气味的气体。
①将B直接通入溶液不会产生白色沉淀。但与另一种气体Y一起通入时则会产生白色沉淀,则气体Y可能是_______(写分子式)
②将A的最简单氢化物与B混合,每生成9.6g固体,反应中转移的电子的物质的量_______mol。
(3)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式:_______。
15.某实验小组用0.50 mol·L-1的NaOH溶液和0.50 mol·L-1的硫酸进行中和热的测定。
I.配制0.50 mol·L-1的NaOH溶液。
(1)若实验中大约需要245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体__________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器:__________(填字母)。
名称
托盘天平
小烧杯
坩埚钳
玻璃棒
药匙
量筒
仪器
字母
a
b
c
d
e
f
II.测定稀硫酸和氢氧化钠稀溶液中和热的实验装置如图所示。
(3)不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_______________________________。
(4)大烧杯如不盖硬纸板,求得的中和热△H将__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2℃
温度差平均值(t2-t1)℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.6
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.0
25.8
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①近似认为0.50 mol·L-1的NaOH溶液和0.50 mol·L-1的硫酸的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。则中和热△H=__________(取小数点后一位)。
②上述实验数值结果与-57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是________(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:已知反应:①2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH=−314kJ·mol−1;②2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) ΔH=−292kJ·mol−1,根据盖斯定律:×(①-②)可得CuO(s)+Cu(s)=Cu2O(s) ΔH=-11 kJ·mol-1,故A正确;
答案选A。
2.C
解析:A.分子形成2molH吸收436kJ的能量,A项错误;
B.HI为气态,反应 ,B项错误;
C.图中没有提供断裂H—I所需的能量,无法计算乙过程的能量变化,C项正确;
D.分子的能量比I原子低,所以分子的化学性质比I原子差,D项错误;
故选C。
3.B
解析:根据盖斯定律:①+②+③得SiO2(s) (石英砂) +2C(s)+2Cl2(g)+2Mg(s)=2MgCl2(s)+Si(s) (纯硅)+2CO(g) ΔH=+625.63 kJ·mol-1-657.01 kJ·mol-1-625.63 kJ·mol-1=-657.01kJ·mol-1。因1.00 kg纯硅的物质的量为=35.71mol,故用石英砂生产1.00 kg纯硅的总反应热为-35.71mol×657.01kJ·mol-1=-2.35×104 kJ,选B。
4.B
解析:A.由表格中的数据可知,NO的相对能量最大,其稳定性最小,所以NO的化学性质最活泼,A正确;
B.反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差, ΔH=33kJ/mol×2﹣(﹣20kJ/mol)=+86kJ/mol,该反应为吸热反应,B错误;
C. △H=33kJ/mol×2+0﹣11kJ/mol=+55kJ/mol,C正确;
D. △H=0+0﹣82kJ/mol=﹣82kJ/mol,说明1molN2O(g) 分解成N2(g) 和O2(g) 需要放出82kJ能量,D正确;
故选B。
5.A
解析:该反应的,故选A。
6.A
解析:A.S在O2中燃烧产生SO2的反应是放热反应,由于气态S含有的能量比等质量的固体S多,反应物含有的能量越多,反应放出热量就越多,故△H1的数值大于△H2,A正确;
B.甲烷的燃烧热表示1 mol CH4气体完全燃烧产生CO2气体和液体水放出的热量,故根据甲烷的燃烧热为△H=-890.3 kJ/mol,可知甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol,B错误;
C.物质含有的能量越低,则物质的稳定性就越强。根据热化学方程式C(s,石墨)=C(s,金刚石) △H=+1.9 kJ/mol可知:金刚石含有的能量比等质量的石墨多,故金刚石不如石墨更稳定,C错误;
D.反应热大小只与反应物及生成物的状态有关,而与反应条件无关。同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同,D错误;
故合理选项是A。
7.A
【分析】根据题目所给数据可得:①C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1;
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1;
③2C(s)+3H2(g)+O2(g)=CH3CH2OH(g) ΔH=-235kJ·mol-1;
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393kJ·mol-1。
解析:A.根据盖斯定律,①-②可得C(s)+H2O(l)CO(g)+H2(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1-(-285.8kJ·mol-1)=+175.3kJ·mol-1,A正确;
B.根据盖斯定律,-(②+③)+①×2可得CH3CH2OH(g)+H2O(1)4H2(g)+2CO(g)的ΔH=-(-285.8kJ·mol-1-235kJ·mol-1)+(-110.5kJ·mol-1)×2=+299.8kJ·mol-1,B错误;
C.根据盖斯定律,①×2-③可得CH3CH2OH(g)+O2(g)=3H2(g)+2CO(g)的ΔH=(-110.5kJ·mol-1)×2-(-235kJ·mol-1)=14kJ·mol-1,C错误;
D.根据盖斯定律②×3+③-④×2可得2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(1)的ΔH=(-285.8kJ·mol-1)×3+(-235kJ·mol-1)-(-393kJ·mol-1)×2=-306.4kJ·mol-1,D错误;
综上所述答案为A。
8.B
解析:根据,,。故选B。
二、填空题
9.(1)环形玻璃搅拌棒
(2)确保硫酸被完全中和
(3)C
(4) 不相等 相等
(5)
(6)
(7) < >
436
(8)-642
解析:(1)根据仪器构造可知,仪器A为玻璃搅拌器(或环形玻璃搅拌棒)。
(2)NaOH和硫酸发生中和反应,NaOH溶液稍过量,可以保证硫酸完全反应。
(3)为了保证热量不散失,NaOH溶液要一次性迅速加入,故选C。
(4)若实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,由于反应物与上述实验不相等,所以放出的热量不相等;中和热是酸碱中和生成1mol水时放出的热量,和反应物的量无关,所以中和热是相等的。
(5)1molN2和3molH2反应生成2molNH3,需要断裂1mol N≡N键和3molH-H键,形成6molN-H键,断裂化学键吸收的能量为946kJ+3×436kJ=2254kJ,形成化学键放出的能量为6×391kJ=2346kJ,所以该反应生成2molNH3放出2346kJ-2254kJ=92kJ的热量,该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92kJ⋅mol-1。
(6)C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水,碳元素的化合价从C2H2中的-1价升高到CO2中的+4价,消耗1molC2H2失去10mol电子,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量,则有10mol电子转移时,放出1300 kJ的热量。则C2H2燃烧热的热化学方程式为:C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ⋅mol-1。
(7)①2 mol H2(g)完全燃烧生成液态水,放出|b| kJ的热量,液态水变为水蒸气要吸收热量,所以2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量<|b| kJ。
②根据第一个热化学方程式可知,1molH2(g)完全燃烧生成水蒸气,放出|a| kJ的热量,则2molH2(g)完全燃烧生成水蒸气,放出2|a|kJ的热量,水蒸气变为液态水放出热量,由于反应放热,所以a和b均为负值,所以2a>b。
③根据热化学方程式,ΔH=反应物中化学键断裂吸收的能量-生成物中化学键形成放出的能量,设氢气中1 mol H-H断裂时吸收的热量为x,则-242kJ/mol=x+0.5×496kJ/mol-2×463kJ/mol,x=436kJ/mol。
(8)根据盖斯定律,反应②-反应①得到反应N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),其ΔH=-534.0 kJ·mol-1-(+108.0 kJ·mol-1)=-642 kJ·mol-1。
10.(1)
(2)2680kJ
解析:(1)丁烷的摩尔质量为58g/mol,设1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为x kJ,则,经过计算可得:x=2900,因此丁烷燃烧的热化学方程式为。
(2)由题可知,,根据盖斯定律,由小问(1)中的热化学方程式+该反应式×5,即可得1mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量。即-2900+44×5=-2680kJ。
11.+137
解析:根据燃烧热书写热化学方程式:
Ⅰ.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1560kJ·mol-1
Ⅱ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1411kJ·mol-1
Ⅲ.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-286kJ·mol-1
由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ可得到反应C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g),则ΔH1=-1560kJ·mol-1-(-1411kJ·mol-1)-(-286kJ·mol-1)=+137kJ·mol-1。
12.(1) 吸热 相同 反应热仅与反应的始态和终态有关,与反应途径无关
(2)CH3OH(1)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-725.76 kJ·mol-1
(3)<
(4)2N2H4(1)+N2O4(1)=3N2(g)+2H2O(1) △H=873.4 kJ·mol-1
解析:(1)①通过图像可以看出,反应物的总能量比生成物的总能量低,故为吸热反应;②一个化学反应的热效应仅与反应的起始状态和反应的最终状态有关,与反应的途径无关,仅取决于反应物和生成物的总能量的大小,过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是相同的;反应热仅与反应的始态和终态有关,与反应途径无关;
(2)1mol甲醇的质量为32g,则由已知信息可得1mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热3222.68kJ=725.76kJ,即甲醇燃烧热的热化学方程式为。
(3)1mol甲烷完全燃烧生成液态水放出的热量多,所以焓变。
(4)根据盖斯定律,2②-①可得,即热化学方程式为。
13. C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ·mol-1 +123 释放 释放 △H = -(b+c-a)kJ·mol-1 或者(a-b-c)kJ·mol-1
解析:(1)0.25molC2H5OH完全燃烧生成液态水时放出341.7kJ热量,则1mol C2H5OH完全燃烧生成液态水时放出1366.8kJ热量,表示C2H5OH燃烧热的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol;
(2)△H=反应物总键能-生成物总键能=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,则热化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ·mol-1;
(3)已知②C4H10(g)+ O2(g)=C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1
根据盖斯定律,由②-③得①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g) ΔH1=+123kJ•mol-1,故反应①的ΔH1为+123kJ•mol-1;
(4)①能量变化图可知反应后物质的总能量降低,所以该反应为放热反应,即1mol N和3mol H生成1mol NH3(g)是释放能量的过程;由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程是释放能量的过程;
故答案为:释放;释放;
②根据图中信息可知,mol N2(g)和mol H2(g)反应生成1 mol NH3(l)的△H = -(b+c-a)kJ·mol-1=(a-b-c)kJ·mol-1。
14.(1) 1
(2) NH3 0.4
(3)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ•mol-1
解析: (1)若A在常温下为非金属气态氢化物,B遇到空气变成红棕色,则B为NO,C为NO2,A为NH3,x为O2,则D为HNO3;
(2)若A为淡黄色晶体,B是一种无色有刺激性气味的气体,则B为SO2,A为S,x为O2,C为SO3,D为H2SO4;
(1)若A在常温下为非金属气态氢化物,B遇到空气变成红棕色,则B为NO,C为NO2,A为NH3,x为O2,则D为HNO3;
①氨气和氧气反应生成NO的化学方程式为;
②A为NH3,气体的圆底烧瓶做喷泉实验,实验结束时,水充满,且设烧瓶体积为VL,标准状况下物质的量为,烧瓶内所得溶液的物质的量浓度为;
③若将12.8g铜与一定量的D(HNO3)的浓溶液反应,铜消耗完后,共产生气体物质的量为,根据Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,则所消耗D的物质的量是0.25mol×4=1mol;
(2)若A为淡黄色晶体,B是一种无色有刺激性气味的气体,则B为SO2,A为S,x为O2,C为SO3,D为H2SO4;
①B为SO2,直接通入BaCl2溶液不会产生白色沉淀,但与碱性气体一起通入时则会产生白色沉淀,则气体Y可能是NH3,故答案为:NH3;
②将A的最简单氢化物与B混合,发生反应为2H2S+SO2=3S+2H2O,生成3molS转移4mol电子,每生成9.6g固体,物质的量为,反应中转移的电子的物质的量×4mol=0.4mol,故答案为:0.4;
(3)反应Ⅰ:2H2SO4(l)═2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)△H1═+551kJ•mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3═-297kJ•mol-1
盖斯定律计算将反应Ⅰ加上反应Ⅲ,再左右颠倒得到反应Ⅱ的热化学方程式:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H2=-254kJ•mol-1,故答案为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ•mol-1。
15.0 abe 铜传热快,热量损失大 偏小 -53.5kJ/mol abc
【分析】Ⅰ.(1)根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量,但是没有245mL的容量瓶;
(2)氢氧化钠要在玻璃器皿中称量,根据称量固体氢氧化钠所用的仪器来回答;
Ⅱ.(3)金属导热快,热量损失多;
(4)中和热测定实验成败的关键是保温工作;大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失;
(5)①先计算出每次试验操作测定的温度差,然后舍弃误差较大的数据,最后计算出温度差平均值;根据Q=m•c•△T计算出反应放出的热量,然后计算出生成1mol水放出的热量,就可以得到中和热;
②a.实验装置保温、隔热效果差,热量散失较大;
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中,热量散失较大;
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,硫酸的起始温度偏高。
解析:Ⅰ.(1)容量瓶没有245mL规格的,只能用250mL规格的,需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g;
(2)氢氧化钠要在小烧杯中称量,称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙;
故答案为:abe;
Ⅱ.(3)不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体;
故答案为:Cu传热快,热量损失大;
(4)在中和反应中,必须确保热量不散失,应提高装置的保温效果;大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得的中和热数值将会偏小;
(5)①第一次测定温度差为3.5℃,第二次测定的温度差为4.0℃,第三次测定的温度差为3.9℃,第四次测定的温度差为4.1℃,实验1的误差太大要舍去,三次温度差的平均值为4.0℃,50mL0.50mol⋅L−1氢氧化钠与30mL0.50mol⋅L−1硫酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:80mL×1g/cm3=100g,温度变化的值为△T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量为:Q=m⋅c⋅△T=80g×4.18J/(g⋅℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376KJ,所以实验测得的中和热△H=−1.3376kJ÷0.025mol=−53.5kJ/mol,
故答案为:−53.5kJ/mol;
②a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故a正确;
b.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,故b正确;
c.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,故c正确。
故答案为:abc。
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