内容正文:
第一章 化学反应的热效应 测试题
一、选择题
1.下列关于化学反应中物质或能量变化的判断正确的是
A.任何化学反应中的能量变化都表现为热量变化
B.化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因
C.需要加热才能进行的反应一定是吸热反应,放热反应不需要加热
D.由C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ•mol-1,可知金刚石比石墨稳定
2.中和反应反应热的测定中需要用到的实验仪器有
A.秒表 B.滴定管 C.胶头滴管 D.简易量热计
3.2SO2+O22SO3该反应是放热反应,下列说法不正确的是
A.形成SO3中的硫氧键放出能量
B.断开SO2中的硫氧键放出能量
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.放热反应的逆反应一定是吸热反应
4.下列关于反应热和热化学反应的描述中正确的是
A.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1
B.CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0 kJ·mol-1
C.浓H2SO4稀释是放热反应
D.1 mol甲烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热
5.下列说法正确的是
A.化学变化不一定都伴随着能量变化
B.加入催化剂能改变化学反应的热效应
C.ΔH单位kJ•mol-1中的mol-1是指每摩尔反应物
D.需要加热才能发生的化学反应,可能是吸热反应也可能是放热反应
6.在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如图:
下列有关反应A+B=C+D的说法正确的是
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.反应前后分子的种类和数目一定改变
C.反应物的总能量E1与生成物的总能量E2一定相等
D.化学反应中能量变化一定全部以热量变化表现
7.下列变化过程,属于放热反应的是
①液态水变成水蒸气
②酸碱中和反应
③浓H2SO4稀释
④固体NaOH溶于水
⑤H2在Cl2中燃烧
⑥碳酸氢钠和盐酸的反应
A.②③④⑤ B.②③④ C.②⑤ D.①③⑤
8.下列说法或表示正确的是
A.同温同压下,在光照和点燃条件下的ΔH的数值不同
B.已知ΔH1,ΔH2,则ΔH2<ΔH1
C.在100℃、101kPa条件下,1mol液态水气化时需要吸收40.69kJ的热量,则的ΔH=+40.69 kJ/mol
D.由C(石墨,s)(金刚石,s) ΔH= + 119 kJ/mol可知,石墨比金刚石稳定
9.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
10.高氯酸铵(NH4ClO4)是火箭发射常用的固体燃料,发射时发生反应:2NH4ClO4N2↑+ Cl2↑+2O2↑+4H2O↑。下列有关该反应的说法正确的是
A.由上述反应可推知,分解反应一定是氧化还原反应
B.NH4ClO4分解所得混合气体的平均相对分子质量约为15
C.高氯酸铵在分解过程中,化学能主要转化为热能
D.在反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1
11.下列说法正确的是
A.由 ,可知:金刚石比石墨更稳定
B.吸热反应:,设和不随温度而变,则该反应任何温度下都不能自发进行
C.由 ,可知:含1mol的溶液与含1mol的溶液混合,放出热量等于
D.2g完全燃烧生成液态水放出热量,则氢气燃烧的热化学方程式为
12.下列变化过程中 ΔH<0的是
A.电解Al2O3得到Al和O2 B.HCl分解为H2和Cl2
C.镁与稀盐酸反应 D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应
二、非选择题
13.回答下列问题:
(1)在一定条件下,氢气在氯气中燃烧的热化学方程式: H2(g)+C12(g) =2HCl(g) ΔH= - 184.6 kJ•mol-1;该反应属于_______(填“热吸”或“放热”)反应 。
(2)下列反应中,属于放热反应的是_______ (填序号)。
a.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl混合搅拌 b.高温煅烧石灰石 c.铝与盐酸反应
(3)已知破坏1 mol H-H 键、1 mol I-I键、1 mol H-I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ 。则由氢气和碘单质反应生成2molHI 需要放出_______ kJ 的热量。
(4)常温常压下,1 mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367 kJ,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:_______
(5)已知稀溶液中,1mol HCl与NaOH溶液恰好完全反应时,放出57.3kJ热量,写出表示HCl与NaOH反应的中和热的热化学方程式_______ 。
14.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.
15.一定条件下,1 mol气态 H2与1 mol气态 Br2断键时分别 需要吸收 436 kJ和193 kJ 的热量,而 1 mol 气态HBr 成键时会放出366 kJ 的热量。据此推算反应:H2(g) + Br2(g)=2HBr(g) 是吸热反应还是放热反应_______?
16.提高燃料燃烧效率,首先要尽可能使燃料充分燃烧,其具体措施主要有哪些_______
17.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 = ___________
18.CH4—CO2催化重整是减少温室气体排放的重要途径。已知以下的热化学反应方程式:
C(s)+2H2(g)=CH4(g) △H1=-75kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2=-394kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO(g) △H3=-111kJ/mol
写出催化重整反应CH4(g)和CO2(g)生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:___________。
19.已知A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。其中B是周期表中形成物质最多的元素,它与A的单质可形成气态分子X,X常作燃料;D是同周期元素中原子半径最大的元素;C、E同主族;C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。根据以上内容回答下列问题:
(1)元素B在元素周期表中的位置是______________。
(2)六种元素原子半径由小到大的顺序为____________________(用元素符号表示)。
(3)B、C两种元素能形成两种常温下呈气态的化合物M、N,其中M具有较强的还原性,则N的电子式是_____________。
(4)在上述元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是______(写物质名称)。
(5)常温常压下,10g X在空气中完全燃烧,放出热量Q kJ,请写出该过程的热化学方程式:________。
(6)A、C、D、E、F中的三种或四种元素能形成多种盐,其水溶液呈碱性的有________和_____________(写出两种化合物的化学式)
20.A、B、M、X、Y、Z是短周期元素,且原子序数依次增大。已知它们的部分化合物的性质如下:
A的最简氢化物
B的最简氢化物
M的最简氢化物
X的氧化物
Y的最简氢化物分子构型
Z的最高价氧化物
含氢量最高的有机物
水溶液呈碱性
水溶液呈酸性
两性氧化物
正四面体
对应水化物为最强酸
(1)M原子核外电子占据的轨道有______个,B的最简氢化物的电子式:_____________
(2)M、X、Z三种元素简单离子的半径由大到小的顺序是:__________________(用离子符号和“﹥”表示)
(3) B的最简氢化物与Z的氢化物相遇时现象为__________________________
(4)推测A和Y组成的化合物的熔点是______________(填“高“或“低”),理由是______________________________________________________________。
(5)A元素的氢化物有多种,1molA的某种氢化物分子中含有14mol电子。已知在常温常压下1g该氢化物在足量氧气中充分燃烧生成液态水时放出的热量为50KJ,请写出该反应的热化学方程式:_______________________________________________________。
21.“中和热”是在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mo1液态水时所释放的热量。实验室用如图所示简易量热装置测定中和热。量取50mL0.50盐酸,用温度计测量盐酸温度并记录(数据见下表)。用水将温度计上的酸冲洗干净,擦干。再量取50mL0.55氢氧化钠溶液,用同一支温度计测量温度。将两份溶液在量热计内筒(小烧杯)中迅速混合,立即盖上盖板,匀速搅拌,密切关注温度变化,记录最高温度。
已知:水的比热容为4.18。 。
本实验所用酸、碱稀溶液的密度和比热容与水近似相等,并忽略量热计的比热容。
实验编号
反应物溶液的温度
反应前体系温度
反应后体系温度
温度差
HCI(aq)
NaOH(aq)
1
24.8℃
25.0℃
24.9℃
27.8℃
2.9℃
2
25.0℃
25.2℃
25.1℃
28.1℃
3.0℃
3
25.0℃
25.0℃
25.0℃
28.1℃
3.1℃
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________;碎泡沫塑料的作用是___________。
(2)该装置存在一处明显错误,请指出:___________。
(3)为什么实验中只允许使用同一支温度计,不能使用两支温度计?请说明理由:___________。
(4)根据实验记录的数据计算,该实验测得的中和热___________。用相同浓度和体积的醋酸代替盐酸进行上述实验,测得的中和热___________(填“>”、“=”或“<”)。
22.Ⅰ.当今社会,能源的发展已成为全世界共同关注的话题,乙烷、二甲醚的燃烧热较大,可用作燃料。如图1表示乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化。
请回答下列问题:
(1)a=__。
(2)乙烷的燃烧热为__。
(3)根据题图写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式:__。
Ⅱ.利用如图2装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50mL0.25mol/L硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。
回答下列问题:
(4)大小烧杯中填充泡沫塑料的作用是__。
(5)倒入NaOH溶液的正确操作是__(从下列选出)。
A.一次迅速倒入 B.分三次少量倒入 C.沿玻璃棒缓慢倒入
(6)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是__。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:A.化学反应中的能量变化表现为热量、光能、机械能、电能等,故A错误;
B.断键吸热、成键放热,化学键的断裂和形成是物质在化学反应中发生能量变化的主要原因,故B正确;
C.需要加热才能进行的反应不一定是吸热反应,如铝热反应是放热反应,需要加热才能进行,故C错误;
D.能量越低越稳定,由C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ•mol-1,可知石墨比金刚石稳定,故D错误;
选B。
2.D
解析:需要用到的实验仪器有简易量热计,除此外还需要的仪器是量筒和烧杯,量筒量取一定体积的溶液,烧杯盛放洗涤温度计的水,故选D。
3.B
解析:A.化学键的形成放出能量,故形成SO3中的硫氧键放出能量,故A正确;
B.化学键的断裂吸收能量,故断开SO2中的硫氧键吸收能量,故B错误;
C.此反应放热,故反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;
D.此反应的正反应方向放热,放热反应的逆反应一定是吸热反应,故D正确。
故选B。
4.B
解析:A.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态H2O时的反应热叫作中和热,中和热是以生成1 mol 液态H2O为基准的,选项A错误;
B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1 ,则CO(g)+O2 (g)=CO2 (g) ΔH=-283.0 kJ·mol -1 ,则2CO(g)+O2 (g)=2CO2 (g) ΔH=-2×283.0 kJ·mol -1 ,逆向反应时反应热的数值相等,符号相反,选项B正确;
C.浓H2SO4稀释是物理变化,不是化学反应,是放热过程不是放热反应,选项C错误;
D.在25 ℃、101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时(水应为液态)所放出的热量是该物质的燃烧热,选项D错误。
答案选B。
5.D
解析:A.化学变化一定都伴随着能量变化,故A错误;
B.加入催化剂只能降低反应所需的活化能,不能改变化学反应的热效应,故B错误;
C.ΔH单位kJ•mol-1中的mol-1是指每摩尔反应,故C错误;
D.需要加热才能发生的化学反应,可能是吸热反应也可能是放热反应,故D正确;
故选D。
6.A
解析:A.化学反应遵循质量守恒定律,反应前后原子重新组合,但反应前后原子的种类和数目一定不变,A正确;
B.分子是由原子构成,不同分子含有原子个数可能不同也可能相同,所以反应前后分子种类和数目不一定改变,B错误;
C.由化学反应质量守恒可知,参加反应的反应物的总质量与生成物的总质量一定相等,但化学反应过程中一定存在能量的变化,因此反应物总能量E1和生成物的总能量E2一定不相等,C错误;
D.化学反应中能量变化多样,不仅仅是以热量形式,还可以转化为光能、电能等,D错误;
故选A。
7.C
解析:①液态水变成水蒸气需要吸热,但不属于化学变化;
②酸碱中和反应为放热反应;
③浓H2SO4稀释放出热量,但不属于化学变化;
④固体NaOH溶于水放出热量,但不属于化学变化;
⑤H2在Cl2中燃烧为放热反应;
⑥碳酸氢钠和盐酸的反应,该反应为吸热反应;
综合可知属于放热反应的有②⑤;
故选:C。
8.D
解析:A.反应的焓变ΔH的数值与反应条件无关,则氢气和氯气在光照和点燃条件下生成氯化氢的ΔH的数值相同,故A错误;
B.SO2(g)比SO2(s)能量高,则气态硫单质燃烧生成SO2(s)释放的能量多,放热反应焓变小于0,则ΔH1<ΔH2<0,故B错误;
C.在100 ℃、101kPa条件下,1mol液态水气化时需要吸收40.69 kJ的热量,则H2O (g) =H2O (l)的ΔH=—40.69 kJ/mol,故C错误;
D.由C(石墨,s)= C(金刚石,s)ΔH= + 119 kJ/mol可知,该反应为吸热反应,石墨比金刚石的能量低,则石墨比金刚石稳定,故D正确;
故选D。
9.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。
10.C
解析:A.反应的特点为一种物质生成多种物质,为分解反应,反应中N、O、Cl化合价发生变化,属于氧化还原反应,但有些分解反应没有化合价的变化故分解反应不一定是氧化还原反应,A错误;
B. ,B错误;
C.高氯酸铵(NH4C1O4)固体燃料用于推动航天飞机飞行,则反应从能量变化的角度来说,主要是化学能转变为热能,C正确;
D.反应的还原产物为氯气,共一份,氧化产物为氮气和氧气,共三份,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:1,D错误;
故选C。
11.B
解析:A.石墨生成金刚石的反应为吸热反应,说明金刚石的能量高于石墨,则石墨比金刚石更稳定,A错误;
B.当ΔH-TΔS<0时反应能自发进行,已知该反应为吸热反应,ΔH>0,ΔS<0,T一定大于零,则ΔH-TΔS>0恒成立,该反应在任何温度下都不能自发进行,B正确;
C.醋酸为弱酸,其电离吸热,因此含1mol的溶液与含1mol的溶液混合,放出热量小于57.3kJ,C错误;
D.2gH2为1mol,1mol氢气完全燃烧生成液态水放热285.8kJ,则2mol的氢气完全燃烧生成液态水放热571.6kJ,ΔH应为-571.6kJ/mol,D错误;
故答案选B。
12.C
解析:A.电解Al2O3得到Al和O2是吸热反应,ΔH>0,故A不选;
B.HCl分解为H2和Cl2是吸热反应,ΔH>0,故B不选;
C.镁与稀盐酸反应是放热反应,ΔH<0,故C选;
D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体混合反应是吸热反应,ΔH>0,故D不选;
故选C。
二、非选择题
13.(1)放热
(2)c
(3)11 kJ
(4)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1367kJ·mol-1
(5)HCl (aq)+NaOH(aq)=NaCl (aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ•mol-1
解析:(1)由热化学方程式可知,ΔH<0,则该反应属于放热反应,故答案为:放热;
(2)a.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl混合搅拌,反应混合物的温度降低,为吸热反应,故a不选;b.高温煅烧石灰石为吸热反应,故b不选;c.铝与盐酸反应放热,为放热反应,故c选;故选c;
(3)断裂反应物分子中化学键吸收的总能量为436 kJ+151 kJ=587kJ,形成生成物分子中的化学键放出的总能量为2299 kJ=598kJ,旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量,反应为放热反应,放出的能量为598kJ-587kJ=11 kJ,故答案为:11 kJ;
(4)燃烧热是指在101kPa下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。常温常压下,1 mol乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为1367 kJ,则乙醇燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1367kJ·mol-1,故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1367kJ·mol-1。
(5)中和热是指酸和碱发生中和反应生成1molHO(l)是所释放的热量,已知稀溶液中,1mol HCl与NaOH溶液恰好完全反应时,放出57.3kJ热量,则HCl与NaOH反应的中和热的热化学方程式为HCl (aq)+NaOH(aq)=NaCl (aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ•mol-1,故答案为:HCl (aq)+NaOH(aq)=NaCl (aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ•mol-1。
14.+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。
15.是放热反应
解析:反应物化学键断裂吸收的总能量-反应产物化学键形成释放的总能量=(436 +193)kJ/mol-2×366 kJ/mol=-103 kJ/mol<0,所以表现为放热,是放热反应。
16.鼓入足量的空气或增大固体表面积或将燃料进行气化
解析:为了提高燃烧效率,可以鼓入足量的空气增大氧气与可燃物的接触或粉碎固体增大固体表面积或将燃料进行气化,比固体时燃烧更充分。
17. 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。
18.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol
解析:将已知反应依次编号为①②③,由盖斯定律可知,③×2—①—②可得催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),△H=2△H3-△H1-△H2=(-111kJ/mol)×2—(-75kJ/mol)—(-394kJ/mol)=+247kJ/mol,则反应的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol,故答案为:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ/mol。
19. 第二周期IVA族 H<O<C<Cl<S<Na 高氯酸 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-8/5Q kJ·mol-1 Na2SO3 NaHS、NaClO、NaClO2
【分析】由题干信息可知, A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大,其中B是周期表中形成物质最多的元素,故B为C元素,它与A的单质可形成气态分子X,X常作燃料,故A为H元素,X为CH4;D是同周期元素中原子半径最大的元素,故D为Na元素;C、F两种元素的原子最外层共有13个电子,故只能是一个最外层6个电子,另一个7个电子,故C为O元素,C、E同主族,则E为S元素,F为Cl元素,据此分析解题。
解析:(1)由分析可知,元素B是C元素,故其在元素周期表中的位置是第二周期IVA族,故答案为:第二周期IVA族;
(2) 由分析可知,A、B、C、D、E、F六种元素分别为:H、C、O、Na、S、Cl,根据同一周期从左往右原子半径依次减小,同一主族从上往下原子半径依次增大,故它们的原子半径由小到大的顺序为H<O<C<Cl<S<Na,故答案为:H<O<C<Cl<S<Na;
(3)B、C两种元素即C、O能形成两种常温下呈气态的化合物M、N即CO或CO2,其中M具有较强的还原性即CO,则N为CO2,故CO2的电子式是,故答案为:;
(4)根据非金属性与元素最高价氧化物对应水化物的酸性一致,同一周期从左往右非金属性依次增强,同一主族从上往下非金属性依次减弱,故在上述元素中非金属性最强的为Cl元素,故其最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是高氯酸,故答案为:高氯酸;
(5)由分析可知,X为CH4,根据热化学方程式的书写原则进行书写可得:常温常压下,10g X在空气中完全燃烧,放出热量Q kJ,该反应的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q kJ·mol-1,故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-8/5Q kJ·mol-1;
(6)由分析可知,A、C、D、E、F分别是H、O、Na、S、Cl中的三种或四种元素能形成多种盐,其水溶液呈碱性的有Na2SO3、NaHS、NaClO、NaClO2 (任意写两种),故答案为:Na2SO3、NaHS、NaClO、NaClO2(任意两种)。
20.Cl->F->Al3+ 产生白烟 高 形成的碳化硅为原子晶体 2C2H2(g) +5O2(g)→4CO2(g)+ 2H2O (l) + 2600kJ
【分析】A是含氢量最高的有机物,应为CH4,B的最简氢化物水溶液呈碱性,应为NH3,M的最简氢化物水溶液呈酸性,可能为F、S、Cl等物质的对应的氢化物,X的氧化物为两性氧化物,应为Al,则M为F,Y的最简氢化物分子构型是正四面体,应为Si,Z的最高价氧化物对应的水化物为最强酸,应为Cl元素。
解析:(1)M为F,核外有9个电子,原子核外电子占据的轨道有5个,B的最简氢化物为NH3,其电子式;故答案为:5;。
(2)M、X、Z三种元素简单离子的半径,根据层多径大,同电子层结构核多径小,因此由大到小的顺序是:Cl->F->Al3+;故答案为:Cl->F->Al3+。
(3) B的最简氢化物NH3与Z的氢化物HCl相遇时生成氯化铵,其现象为产生白烟;故答案为:产生白烟。
(4)推测A和Y组成的化合物SiC,是原子晶体,原子晶体一般熔点高,理由是形成的碳化硅为原子晶体;故答案为:高;形成的碳化硅为原子晶体。
(5)A元素的氢化物有多种,1molA的某种氢化物分子中含有14mol电子则为乙炔C2H2。已知在常温常压下1g该氢化物在足量氧气中充分燃烧生成液态水时放出的热量为50kJ,则1mol C2H2质量为26g,在足量氧气中充分燃烧生成液态水时放出的热量为1300kJ,该反应的热化学方程式:2C2H2(g) +5O2(g) → 4CO2(g)+ 2H2O (l) + 2600kJ;故答案为:2C2H2(g) +5O2(g) → 4CO2(g)+ 2H2O (l) + 2600kJ。
21.(1) 玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒 隔热或保温或减少实验过程中的热量损失
(2)小烧杯杯口未紧贴塑料盖板或小烧杯杯口未与大烧杯杯口齐平
(3)温度计本身存在误差,不同温度计误差不同,即测量同一物体时所测温度可能不同
(4) >
解析:(1)仪器A的名称是玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒;碎泡沫塑料的作用是隔热或保温或减少实验过程中的热量损失;
(2)该装置存在一处明显错误是:小烧杯杯口未紧贴塑料盖板或小烧杯杯口未与大烧杯杯口齐平;
(3)测温度时不能使用两支温度计的原因是:温度计本身存在误差,不同温度计误差不同,即测量同一物体时所测温度可能不同;
(4)3次温度差分别为:2.9℃、3.0℃,3.1℃,温度差平均值=3.0℃;50mL 0.25mol/L硫酸与 50mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol,溶液的质量为:100mL×1g/mL=100g,温度变化的值为△T=3.0℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=100g×4.18J/(g•℃)×3.0℃=1254J,即1.254kJ,所以实验测得的中和热△H=-;醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以用醋酸代替稀盐酸溶液反应,反应放出的热量偏小,但焓变为负,中和热△H会偏大,即>。
22.(1)
(2)-1560kJ·mol-1
(3)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ·mol-1
(4)保温隔热,减少热量的散失
(5)A
(6)用套在温度计上的环形玻璃棒上下搅动
解析:(1)由H原子守恒可知6a=2,则a=;
(2)1mol乙烷燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为520kJ×3=1560kJ,则乙烷的燃烧热为ΔH=-1560kJ•mol-1;
(3)结合状态及焓变可知二甲醚完全燃烧时的热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-485kJ•mol-1×3=-1455kJ•mol-1;
(4)中和热测定实验成败的关键是保温工作,在大小烧杯中填充泡沫塑料的作用是减少实验过程中的热量损失;
(5)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果,故答案为:A;
(6)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是用套在温度计上的环形玻璃棒上下搅动。
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