第一章 化学反应的热效应 测试题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-15
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内容正文:
第一章 化学反应的热效应 测试题
一、选择题
1.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列属于未来新能源标准的是
①天然气;②煤;③核能;④石油;⑤太阳能;⑥生物质能;⑦风能;⑧氢能
A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧ C.③⑤⑥⑦⑧ D.③④⑤⑥⑦⑧
2.下列说法中正确的是
A.燃烧的热化学方程式为:
B.已知稀溶液中, ,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水放出57.3kJ热量
C.在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热
D.已知 ,则生成的反应热的大于
3.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.为放热反应,则该反应的反应物总能量低于生成物总能量
B.若C(石墨,)(金刚石,s) ,则石墨比金刚石稳定
C.由,可知碳的燃烧热为
D.已知;,则
4.以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如图所示。下列叙述正确的是
A.过程中是中间产物
B.该过程的热化学方程式可以表示为:
C.过程II中3的总能量高于1
D.铁氧化合物循环制具有节约能源、产物易分离等优点
5.中和热测定实验中,下列操作一定会降低实验准确性的是
A.用滴定管量取所用药品
B.用环状不锈钢搅拌棒代替环状玻璃搅拌棒
C.大、小烧杯体积相差较大,夹层间放的碎泡沫塑料较多
D.测量HCl溶液的温度计用水洗净后再测NaOH溶液的温度
6.下列说法正确的是
A.已知25℃、101KPa条件下:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-2834.9 kJ/mol,4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH=-3119.1 kJ/mol,则由O3转化为O2的反应为吸热反应
B.已知CO(g)的摩尔燃烧焓:ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+566.0 kJ·mol-1
C.取50mL 0.55mol/L NaOH(aq)和50mL 0.50mol/L HCl(aq)进行反应热测定实验,用温度计测定HCl(aq)起始温度后,直接测定NaOH(aq)的温度,会使测得中和反应的反应热ΔH偏小
D.在一定温度和压强下,将0.5 molN2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ/mol
7.下,①
②
下列说法不正确的是
A.液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力
B.水分解为氢气和氧气,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
C.标准状况下,水中含共用电子对总数约为
D.、下,
8.已知化学反应A2(g)+B2(g)2AB(l)的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是
A.每生成2mol气态AB放出bkJ热量
B.向密闭容器中充入1molA2和1molB2充分反应,吸收的热量为(a-b)kJ
C.向密闭容器中充入一定量的A2和B2,、生成2molAB(g)吸收的热量小于(a-b)kJ
D.AB(l)分解为A2(g)和B2(g)的反应为放热反应
9.2021年10月,神舟十三号载人飞船成功发射。载人飞船中通过如下过程实现再生:
①
②
下列说法错误的是
A.的燃烧热
B.反应的
C.反应①中断裂反应物中的化学键所需的能量小于形成生成物中化学键所释放的能量
D.反应的ΔH=-890.3 kJ·mol-1
10.沼气的主体是甲烷。0.5mol CH4完全燃烧为CO2和H2O(l)时,放出445kJ的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式是:
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); △H=-890kJ/mol
B.2 CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l); △H=+1780kJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); △H=+890kJ/mol
D.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g); △H=-1780kJ/mol
11.2 g氢气燃烧生成液态水时,放出285.8 kJ的热量,下列表示该反应的热化学方程式中,正确的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-142.9 kJ·mol-1
B.H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
C.2H2+O2=2H2O ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
12.向溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如下图所示,下列说法正确的是
A.反应为放热反应
B.,,
C.,若使用催化剂,则变小
D.
13.科学家已获得了气态N4分子,其空间结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1mol N—N键吸收193kJ能量,断裂1mol N≡N键吸收946kJ能量。下列说法错误的是
A.N4和N2互为同素异形体
B.N4分子中N-N键的键角是109°28′
C.N4(g)=2N2(g)为放热反应
D.以N4为原料替代N2合成等量NH3时,可放出更多的热量
14.镁和氯气反应生成氯化镁的能量关系图如图所示。已知,气态的卤素原子得电子生成气态的卤离素子是放热过程。下列说法正确的是
A.∆H6=∆H1+∆H2+∆H3+∆H4+∆H5
B.Ca(g)–2e-=Ca2+(g) ∆H7,则∆H7>∆H3
C.I(g)+e-=I-(g) ∆H8,则∆H8>∆H4
D.MgCl2(s)=Mg2+(aq)+2Cl-(aq) ∆H9,则∆H9>∆H5
15.反应,,已知,下列图象正确的是
A. B.
C. D.
二、填空题
16.根据所给信息,书写对应的热化学方程式。
(1)11.2L(标准状况)H2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体,放出91.5kJ热量,其热化学方程式:___。
(2)1克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出了akJ的热量,写出甲烷燃烧热的热化学方程式:___。
(3)已知:氮氮三键的键能是946kJ/mol,H—H的键能为436kJ/mol,N—H的键能为391kJ/mol,请根据此写出合成氨反应的热化学方程式____。
17.化学反应的反应热
(1)反应热的概念:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所___________称为该反应在此温度下的热效应,简称___________。
(2)反应热的表示方法:用符号Q表示:Q>0,反应_______;Q<0,反应________。
18.丙烯是一种重要的化工原料,可在催化剂作用下,由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备
反应I(直接脱氢):C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH1=+125 kJ·mol-1
已知键能:E(C-H)=416kJ/mol E(H-H)=436kJ/mol,由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为_______kJ;
19.(1)某化学反应中,反应物的总能量为,生成物的总能量为,且,则该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。如果用盐酸与溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等、不相等”),所求中和热___________(填“相等、不相等”)。该装置有明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为___________。
(3)如图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
①f、g、h、i对应简单离子的半径由大到小的顺序为___________(用具体微粒符号表示)。
②b、c、d三种原子的得电子能力由大到小为___________(用具体微粒符号表示)。
③c、d、e、i分别与氢形成的简单的氢化物中最稳定的物质的化学式是___________
20.填空。
(1)CH4、CO2和碳酸都是碳的重要化合物,实现碳及其化合物的相互转化。对开发新能源和降低碳排放意义重大。
已知:①
②
③
写出由甲烷和氧气合成液态甲醇的热化学方程式:_______。
(2)已知:
则反应的△H=_______ kJ∙mol-1。
(3)若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按物质的量之比为1:1混合,化学反应的离子方程式是_______。
(4)实验室现欲用质量分数为98%,密度为包的浓H2SO4溶液配制450 mL浓度为的稀H2SO4溶液,用量筒量取所需浓H2SO4溶液的体积是_______mL。
21.回答下列问题
(1)下列变化过程属于放热反应的是_________。
①2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 ②酸碱中和反应 ③浓H2SO4稀释 ④醋酸电离 ⑤NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
(2)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH1 CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH2
则ΔH1_______ΔH2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)已知1g苯燃烧生成二氧化碳和气态水时放出a kJ热量,1mol液态水气化需要吸收b kJ热量,请写出苯的燃烧热的热化学方程__________________。
(4)让生态环境更秀美、人民生活更幸福!为此,天津冬季取暖许多家庭用上了清洁能源天然气。实际生产中天然气需要脱硫,在1200℃时,工艺中会发生下列反应:
①H2S(g) + O2(g)= SO2(g) + H2O(g) ΔH1 ②2H2S(g) + SO2(g)= S2(g) + 2H2O(g) ΔH2
③H2S(g) + O2(g)= S(g) + H2O(g) ΔH3 ④2S(g) = S2(g) ΔH4
则ΔH4的表达式为________________。
(5)CO(g)和CH3OH(l)的摩尔燃烧焓ΔH分别为a kJ·mol-1和b kJ·mol-1,则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和1mol液态水的ΔH=__________。
(6)对温室气体CO2进行减排和综合治理具有十分重要的意义。CH4—CO2催化重整不仅对温室气体的减排具有重要意义,还可以得到合成气(CO和H2)。
已知:①
②
写出该催化重整反应的热化学方程式:_____________。
22.已知A、B均是由两种短周期元素组成的化合物,A中某元素的质量分数为25% ,B的焰色反应呈黄色,C、J、X是同周期的元素的氢化物,X为无色液体,C、J为气体,D是一种不溶于水的白色固体。在一定条件下,它们有如图所示的转化关系。
试回答下列问题:
(1)写出化学式:A_______,E_______,L_______。
(2)在反应①~⑥中,属于氧化还原反应的是_______。
(3)反应③的化学方程式为_______。
(4)写出下列离子反应方程式:
反应②_______;
反应⑥_______。
(5)将3.4gJ气体与足量的F反应,生成 一种单质和X,恢复到25°C放出a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:_______。
23.实验室用50mL0.5mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,利用如下图所示装置进行测定中和热的实验,得到表中的数据:
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
盐酸
NaOH溶液
1
20.2
20.2
23.7
2
20.5
20.5
23.8
3
20.3
20.3
22.5
请回答下列问题:
(1)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是_______,不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_______。
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______。
(3)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH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”),所求中和热_______(填“相等”“不相等”)。
(4)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水,测得中和热为ΔH1,则ΔH1与ΔH的关系为:ΔH1_______ΔH(填“<”“>”或“=”)。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:天然气、煤和石油在使用时对环境有污染且不可以再生,核燃料在使用后短时间内不可再生,①②③④不符合,太阳能、生物质能、风能和氢能在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生,⑤⑥⑦⑧符合;
故选B。
2.C
解析:A.燃烧热指的是在25℃、101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,乙醇完全燃烧的稳定产物为二氧化碳气体和液态水,故A错误;
B.醋酸是弱电解质,电离需吸收热量,稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出的热量小于57.3 kJ,故B错误;
C.由燃烧热定义可知,燃烧热指的是在25℃、101kpa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,故C正确;
D.的能量高于,气态三氧化硫转化为液态放出热量,反应热的为负值,放热越多值越小,则生成的反应热的大于,故D错误;
故选:C。
3.B
解析:A.放热反应的反应物总能量高于生成物总能量, A错误;
B.ΔH>0 ,说明石墨的能量低于金刚石的能量,故石墨比金则石稳定,B正确;
C.燃烧热必须是生成稳定的化合物,C燃烧必须生成CO2,故C错误;
D. 生成CO2放出的热量比生成CO放出的热量要大,故ΔH1<ΔH2,D错误;
故选B。
4.D
解析:A.太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制,故是过程Ⅰ的反应物,过程Ⅱ的生成物,不是中间产物,A错误;
B.根据图示,过程Ⅰ的热反应方程式为,过程Ⅱ的热反应方程式为,根据盖斯定律:-(过程Ⅰ+过程Ⅱ)可得,,B错误;
C.根据图示,由过程Ⅱ中无法比较3mol的总能量与1 mol 的高低,C错误;
D.根据流程信息可知,铁氧化合物循环制具有节约能源、产物易分离等优点,D正确。
故选D。
5.B
解析:A.用滴定管取所用药品,比用量筒更加精确,可以减少误差,A不符合题意;
B.金属是热的良导体,传热快,若用环状不锈钢搅拌棒代替环状玻璃搅拌棒,会使测得的中和热数据一定偏小,B符合题意;
C.大小烧杯体积相差较大,夹层间放的碎泡沫塑料较多可以减少热量损失,C不符合题意;
D.测量HCl溶液的温度计用水洗净后才用来测NaOH溶液的温度可以减少氢氧化钠的损耗,实验更加准确,D不符合题意;
答案选B。
6.B
解析:A.4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH=-2834.9 kJ/mol①,4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH=-3119.1 kJ/mol②,根据盖斯定律可知, ②-①可得2O3(g)= 3O2(g) ΔH=-284.2 kJ/mol,则由O3转化为O2的反应为放热反应,A错误;
B.已知CO(g)的摩尔燃烧焓:ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则,所以2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH=+ kJ·mol-1=+566.0 kJ·mol-1,B正确;
C.测定中和热时,用温度计测定HCl(aq)起始温度后,直接测定NaOH(aq)的温度,会使起始温度偏高,最终温度差为偏小,所以放出的热量偏小,会使测得中和反应的反应热ΔH偏大,C错误;
D.在一定温度和压强下,将0.5 molN2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出热量19.3 kJ,但反应达不到100%,所以其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<-38.6 kJ/mol,D错误;
故选B。
7.C
解析:A.液态水变为水蒸气是气化,破坏的是分子间作用力,A正确;
B.水分解是吸热反应,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,B正确;
C.标准状况下,水是液态,不适用气体摩尔体积相关计算,C错误;
D.根据盖斯定律,可由①-②合并而成,其,D正确;
故选C。
8.D
解析:A.根据图象可知,每生成2mol液态AB吸收(a-b)kJ热量,A选项错误;
B.向密闭容器中充入1mol A2和1mol B2充分反应,由于生成物状态未知,因此吸收的热量也未知,B选项错误;
C.由于2molAB(g)再转化为2molAB(l)会放出热量,则向密闭容器中充入一定量的A2和B2,生成2molAB(g)时吸收的热量大于(a-b)kJ,C选项错误;
D.A2(g)和B2(g)化合生成AB(l)的反应为吸热反应,则逆反应AB(l)分解为A2(g)和B2(g)的反应为放热反应,D选项正确;
答案选D。
9.B
解析:A.根据②可知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6 kJ·mol-1。燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,H2O的稳定状态是液态,2 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是571.6 kJ,则1 mol H2完全燃烧产生液态水放出热量是285.8 kJ,故H2的燃烧热ΔH = -285.8 kJ·mol-1,A正确;
B.反应物的能量相同,当生成物是气态时含有的能量比液态高,所以反应放出热量就少,反应放出热量越少,则反应热就越大,所以反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的 ΔH>-571.6 kJ·mol-1,B错误;
C.反应①是放热反应,所以反应①中断裂反应物中的化学键所需的能量小于形成生成物中化学键所释放的能量,C正确;
D.已知①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9 kJ·mol-1
②2H2O(1)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
根据盖斯定律,将[①+②×2]×(-1),整理可得反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的 ΔH=-890.3 kJ·mol-1,D正确;
故选B。
10.A
解析:0.5mol CH4完全燃烧为CO2和H2O(l)时,放出445kJ的热量,由物质的量与热量成正比可知,1mol CH4完全燃烧为CO2和H2O(l)时,放出445kJ 2=890kJ的热量,放热反应的焓变为负,则甲烷燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/mol ,B、C中焓变应为负,B、D中水应为液态,故选A 。
11.B
解析:A.4g氢气燃烧生成液态水时,放出571.6 kJ的热量,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,A错误;
B.2 g氢气燃烧生成液态水时,放出285.8 kJ的热量,则H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,B正确;
C.书写热化学方程式时要标明反应物和生成物的状态,C错误;
D.4g氢气燃烧生成液态水时,放出571.6 kJ的热量,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,D错误;
故选B。
12.D
解析:A.由图中信息反应,生成物总能量高于反应物总能量,为吸热反应,A错误;
B.由图中信息可知、、,,所以、 ,B错误;
C.使用催化剂,能改变反应历程,加快反应速率,不影响反应焓变,C错误;
D.由图中信息可知,, ,,根据盖斯定律,三个式子相加,得 ,D正确;
故答案选D。
13.B
解析:A.同一元素形成的性质不同的几种单质称之为同素异形体,故N4和N2互为同素异形体,A正确;
B.N4分子类似于白磷P4分子,故分子中N-N键的键角是60°,B错误;
C.根据反应的反应热=6×193kJ /mol-2×946kJ/mol=-734kJ/mol,故 N4(g)=2N2(g)为放热反应,C正确;
D.由C项分析可知,N4(g)=2N2(g)为放热反应,则以N4为原料替代N2合成等量NH3时,可放出更多的热量,D正确;
故答案为:B。
14.C
解析:A.根据盖斯定律可知,∆H6=∆H1+∆H2+∆H3+∆H4-∆H5,故A错误;
B.原子失去电子变为离子属于吸热过程,Ca和Mg属于同主族,Ca的金属性强于Mg,Ca→Ca2+吸收热量小于Mg→Mg2+吸收热量,即∆H7<∆H3,故B错误;
C.原子得电子变为离子属于放热过程,Cl非金属性强于I,即Cl→Cl-放出热量比I→I-放出热量多,即∆H8>∆H4,故C正确;
D.MgCl2(s)=Mg2+(g)+2Cl-(g)属于吸热反应,即∆H5>0,Mg2+(g)、2Cl-(g)转化成Mg2+(aq)、2Cl-(aq)要放出热量,发生MgCl2(s)=Mg2+(aq)+2Cl-(aq)吸收热量比MgCl2(s)=Mg2+(g)+2Cl-(g)少,即∆H9<∆H5,故D错误;
答案为C。
15.A
解析:,Y的能量高,所以该过程为吸热过程,C、D错误,,Z的能量低,该过程为放热过程,又已知,第二步放出的能量更多,所以A项正确。
二、填空题
16.(1)H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol-1
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-16akJ·mol-1
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1
解析: (1)标况下11.2L氢气的物质的量为=0.5mol,则1 molH2在足量Cl2中燃烧生成HCl气体,放出91.5kJ×2=183kJ热量,热化学方程式为H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g) ΔH=-183kJ·mol-1;
(2)1克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出了akJ的热量,则1mol甲烷为16g,燃烧放出的热量为16a kJ,热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-16akJ·mol-1;
(3)合成氨的化学方程式为N2+3H22NH3,焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,所以该反应的ΔH=946kJ/mol +3×436kJ/mol –(391kJ/mol×6)=-92kJ·mol-1,热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1。
17. 释放或吸收的热量 反应热 吸热 放热
解析:略
18.271
解析:反应I中断裂2molC—H键,形成1mol碳碳π键和1molH—H键,故416kJ/mol×2-E(碳碳π键)-436kJ/mol=+125kJ/mol,解得E(碳碳π键)= 271kJ/mol,即生成1mol碳碳π键放出的能量为271kJ。
19. 吸热 不相等 相等 环形玻璃搅拌棒 S2->Cl->Na+> Al3+ C<N<O HF
解析:(1)设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1<E2,则该反应为吸热反应,故答案为:吸热;
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的物质的量增多,所放出的热量偏高,但中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量,与酸碱的用量无关,中和热数值相等,即不变;该装置缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为环形玻璃搅拌棒;故答案为:不相等;相等;环形玻璃搅拌棒;
(3)由元素在周期表中位置,可知a为H、b为C、c为N、d为O、e为F、f为Na、g为Al、h为S、i为Cl;
①f、g、h、i对应简单离子为Na+、Al3+、S2-、Cl-,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径:S2->Cl->Na+> Al3+,故答案为:S2->Cl->Na+> Al3+;
②b、c、d三种原子分别为C、N、O,电负性:C<N<O,得电子能力由大到小为C<N<O,故答案为:C<N<O;
③c、d、e、i分别为N、O、F、Cl,非金属性:F>O>Cl>N,非金属性越强,与氢形成的简单的氢化物越稳定,N、O、F、Cl分别与氢形成的简单的氢化物中最稳定的物质的化学式是HF,故答案为:HF。
20.(1)CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) ∆H=-164kJ∙mol-1
(2)+53.1
(3)Ba2+ + OH-+ H++= BaSO4↓+ H2O
(4)5.0
解析:(1)①
②
③
利用盖斯定律,将反应①+②+③×得,甲烷和氧气合成液态甲醇的热化学方程式:CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) ∆H=(206.1-128.3-483.6×) kJ∙mol-1=-164kJ∙mol-1。答案为:CH4(g)+O2(g)=CH3OH(g) ∆H=-164kJ∙mol-1;
(2)①
②
利用盖斯定律,将反应①×-②得,反应的△H=(-4.4×+55.3) kJ∙mol-1=+53.1 kJ∙mol-1。答案为:+53.1;
(3)若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按物质的量之比为1:1混合,则反应生成等摩尔的BaSO4、H2O、NaOH,离子方程式是Ba2+ + OH-+ H++= BaSO4↓+ H2O。答案为:Ba2+ + OH-+ H++= BaSO4↓+ H2O;
(4)质量分数为98%,密度为的浓H2SO4,物质的量浓度为mol/L=18mol/L,配制450 mL浓度为的稀H2SO4溶液,用量筒量取所需浓H2SO4溶液的体积是=5.0mL。答案为:5.0。
21.(1)①②
(2)>
(3)C6H6(l)+ O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=—(78a+3b) kJ·mol-1
(4)ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)
(5)(b—a) kJ·mol-1
(6)CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1
解析:(1)①铝与氧化铁高温条件下发生的铝热反应为放热反应;②酸碱中和反应为放热反应;③浓硫酸稀释为放热过程,不是放热反应;④醋酸电离为吸热过程,不是吸热反应;⑤氯化铵晶体与八水氢氧化钡混合搅拌的反应为吸热反应,不是放热反应,则属于放热反应的是①②,故答案为:①②;
(2)碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳的反应为吸热反应,反应ΔH1大于0,氧化钙与水反应为放热反应,反应ΔH2小于0,则ΔH1大于ΔH2,故答案为:>;
(3)由题意可知,苯燃烧生成气态水的热化学方程式为①C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+3H2O(g)ΔH=—78a kJ·mol-1,液态水转化为气态水的热化学方程式为②H2O(l)= H2O(g)ΔH=+bkJ·mol-1,由盖斯定律可知,①—②可得苯的燃烧热的化学方程式为C6H6(l)+ O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l)则ΔH=ΔH1—3ΔH2=—(78a+3b) kJ·mol-1,故答案为:C6H6(l)+ O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=—(78a+3b) kJ·mol-1;
(4)由盖斯定律可知,反应得到反应④,则ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3),故答案为:ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3);
(5)由题意可知,一氧化碳的燃烧热的化学方程式为①CO(g) +O2(g)= CO2(g)ΔH=—a kJ·mol-1,甲醇的燃烧热的化学方程式为②CH3OH(l) +O2(g)= CO2(g) +2H2O(l)ΔH=—b kJ·mol-1,由盖斯定律可知,②—①可得CH3OH(l) +2O2(g)= CO(g) +2H2O(l),则ΔH=(b—a) kJ·mol-1,所以甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和1mol液态水的ΔH=(b—a) kJ·mol-1,故答案为:(b—a) kJ·mol-1;
(6)由盖斯定律可知,①×2—②可得重整反应的方程式为CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g),则ΔH=(+206.2 kJ·mol-1)×2—(+165.0 kJ·mol-1)=+247.4 kJ·mol-1,反应的热化学方程式为CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1,故答案为:CH4(g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) ΔH=+247.4 kJ·mol-1。
22.(1) Al4C3 NaOH NO2
(2)①③④
(3)2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH +O2↑
(4) AlO+CO2 +2 H2O =Al(OH)3↓ + HCO或2AlO+ CO2 +3 H2O =2Al(OH)3↓+CO Al3+ +3AlO+6 H2O =4Al(OH)3↓
(5)4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g) +6 H2O (l) ΔH= - 20a kJ/mol
解析:略
23.(1) 上下抽动 铜导热性良好,导致热量损失
(2)减少实验过程中的热量损失
(3) 不相等 相等
(4)>
【分析】中和热测定实验中一定注意使用稀的强酸强碱反应,并注意实验进行要迅速、保温效果要好,尽可能减少热量损失。
解析:(1)实验时用环形玻璃搅拌棒搅拌溶液的方法是上下抽动;不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是铜导热性良好,导致热量损失,测量结果不准确;
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失,减小误差;
(3)改用60mL0.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,反应的物质的量不同,则与上述实验相比,所放出的热量不相等;中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量,与反应物的量无关,故所求中和热相等;
(4)中和热为放热反应,焓变为负值,氨水为弱碱,电离过程中会吸热,导致反应放出热量减小,故ΔH1>ΔH。
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