内容正文:
第一章:化学反应的热效应单元测试
一、单选题
1.在测定中和反应反应热的实验中,下列说法正确的是
A.使用玻璃搅拌器是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与内筒底部接触
C.用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应,若所取的溶液体积都相等,则测得的中和反应反应热相同
D.在测定中和反应反应热的实验中,需要使用的仪器有天平、量筒、量热计、滴定管、温度计、玻璃搅拌器
2.下列各组反应中关于能量的比较正确的是( )
①CH3OH(g)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l) △H1;CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2; △H1<△H2
②2H2O(l) =2H2(g)+O2(g) △H1; 2Na(s)+2H2O(l) =2NaOH(aq)+H2(g) ΔH2; △H1>△H2
③H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H1; H2(g)+Cl2(g)=HCl (g) △H2; △H1>△H2
④t ℃时,在一定条件下,将 1 mol N2和 3 mol H2 分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中,达到平衡状态时放出的热量分别为 Q1、Q2 ; Q1<Q2
A.①③ B.②④ C.③④ D.①④
3.下列各组变化中,前者是放热反应,后者是吸热反应的是
A.生石灰溶于水;锌粒和稀硫酸反应
B.稀释浓硫酸;金属或金属氧化物熔化
C.氢氧化钠和盐酸反应;二氧化碳和碳反应
D.工业煅烧石灰石;化石燃料燃烧
4.用溶液吸收热电企业产生的废气时,涉及如图所示转化,由图示关系可得:等于
A. B.
C. D.
5.已知:断开或形成1 mol共价键吸收或放出的能量数据如下表。
共价键
H-H
C-H
C≡C
能量变化/kJ▪mol-1
436
413.4
812
反应2CH4(g) → HC≡CH(g)+3H2(g) (单位:kJ·mol-1)中,2mol CH4参与反应时,该反应
A.放热360.4kJ B.吸热360.4kJ C.放热720.8 kJ D.吸热720.8 kJ
6.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化:
下列说法中正确的是( )
A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
C.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总键量大于2 mol NO(g)具有的总键量
D.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
7.根据所示的能量图,下列说法正确的是
A.断裂和的化学键所吸收的能量之和小于断裂的化学键所吸收的能量
B.的总能量大于和的能量之和
C.和的能量之和为
D.
8.燃烧热是指1.01×105 Pa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。已知下列热化学方程式:
CH4(g)+O2(g)=== CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445.15 kJ·mol-1
CH4(g)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=-607.3 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-802.3 kJ·mol-1
则CH4的燃烧热为( )
A.445.15 kJ·mol-1 B.607.3 kJ·mol-1
C.890.3 kJ·mol-1 D.802.3 kJ·mol-1
9.下列说法正确的是
A.实验室用醋酸溶液和NaOH溶液反应来测定中和热
B.需要加热的反应不一定是吸热反应
C.热化学方程式中化学计量数表示分子个数
D.1mol甲烷燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量就是甲烷的燃烧热
10.下列说法正确的是
A.放热反应比吸热反应更容易发生
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属放热反应
C.天然气燃烧时,其化学能全部转化为热能
D.反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关
11.我国能源丰富,消费结构以煤为主,将煤直接用作燃料时,不仅利用效率低,而且会产生固体垃圾和多种有害气体。煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程,可以提高能源利用率,主要反应为 。下表列举了几种常见物质的摩尔燃烧焓(,),且,时,变为需要吸收44.0 kJ的热量,(注意:煤的燃烧焓可用石墨的燃烧焓计算)则a为
物质
化学式
石墨
-393.5
氢气
-285.8
一氧化碳
-283.0
A.+131.3 B.-131.3 C.+87.3 D.+175.3
12.下列说法正确的是
A.在稀溶液中,1molH2SO4(aq)与1molBa(OH)2(aq)完全中和所放出的热量为中和热
B.燃烧热随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变
C.20gBa(OH)2·8H2O粉末与10gNH4Cl晶体混合搅拌,放出氨气,该反应是放热反应
D.25℃、101kPa时,CH3OH(l)和CH3OH(g)的燃烧热不相等
13.依据图示关系,下列说法不正确的是
A.
B.1 mol S(g)完全燃烧释放的能量小于2968 kJ
C.
D.16 g S(s)完全燃烧释放的能量为1484 kJ
14.下列指定条件下的热化学方程式书写正确的是
A.分解:
B.氧化生成硫酸:
C.表示中和热:
D.表示的燃烧热:
15.下列实验中不能达到实验目的的是
A
B
氯化钠溶液蒸发结晶获得氯化钠晶体
测定中和反应的反应热
C
D
结合秒表测量锌与稀硫酸的反应速率
用于分离出的溶液
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.已知某反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答问题。
该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH= kJ· mol-1(用含E1、E2的代数式表示),1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量 ”(填“>”“<”或“=”)1 mol气体 C和1 mol气体D具有的总能量。
17.氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题:
(1)最近斯坦福大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统,可持续合成氨,其原理如图所示。
①图中反应Ⅱ属于 (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
②反应Ⅰ的化学方程式为 。
(2)液氨可用作制冷剂,液氨汽化时 (填“释放”或“吸收”)能量;液氨泄漏遇明火会发生爆炸。已知部分化学键的键能数据如下表所示:
共价键
N—H
O=O
N≡N
O—H
键能/kJ·mol-1
391
498
946
463
则反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)的反应热ΔH= 。
18.1909年,化学家哈伯用N2和H2在高温高压条件下首次合成了氨气,反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),该反应的能量变化如图所示(a、b均大于零),回答下列问题:
(1)根据图示写出生成2molNH3时的热化学方程式: 。
(2)在500℃、30MPa下,断裂11molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键需要吸收的能量分别为436kJ、391kJ、946.5kJ。
①每消耗0.6molN2该反应放出的热量为 。
②向某一密闭容器中充入1.5molH2(g)和0.5molN2(g),在催化剂条件下进行上述反应,此时断裂的H—H键吸收的热量 (填“>”、“<”“=”)654,原因是 。
19.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol
②CO(g)=C(s)+O2(g) △H=+110.5kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
④CO2(g)=C(s)+O2(g) △H=+393.5kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是 (填序号)。
(2)H2的燃烧热为 。
(3)已知如下热化学方程式:
①
②
③
则△H3= 。
20.(1)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.4 kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
ΔH3= kJ·mol-1。
(2)钒催化剂参与反应的能量变化如下图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为 。
21.已知下列反应:i.
ii.
iii.
(1)CO的燃烧热 。
(2)根据上述信息,写出一氧化碳与过氧化钠在催化剂的作用下生成固体碳酸钠的热化学方程式 。
22.某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应的反应热,将的盐酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应(在稀溶液中,可以近似地认为酸、碱的密度、比热容与水的相等,。)回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
(2)简易量热计如果不盖杯盖,生成时所测得中和反应的反应热()将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)实验中改用的盐酸和的溶液进行反应,与上述实验相比,二者所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
(4)已知酸碱中和热。若用的醋酸与的溶液进行上述实验,发现体系温度升高了,写出醋酸电离的热化学方程式 。
(5)下列说法正确的是___________(填字母)。
A.向内筒中加入稀碱时,应当迅速加入
B.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
C.整个实验装置看作反应体系,空气看作环境
D.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成时所测得的中和反应的反应热()无影响
23.金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4,再进一步还原得到钛。TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下:
(ⅰ)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=172kJ·mol-1 Kp1=1.0×10-2
(ⅱ)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) ΔH2=-51kJ·mol-1 Kp1=1.2×1012pa
反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH为 kJ·mol-1
24.根据氢气分子的形成过程示意图,回答问题。
(1)H—H键的键长为 ,①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是 。
(2)下列说法中正确的是 。
A.氢气分子间不存在分子间作用力
B.由①到④,电子在核间出现的概率增加
C.由④到⑤,必须消耗外界的能量
D.氢气分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。
化学键
Si—O
H—O
O=O
Si—Si
Si—C
键能/
460
467
498
176
X
请回答下列问题:
①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知(填“>”“<”或“=”):X 。
②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料,而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算:每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为 。
25.根据所学知识回答问题:
(1)写出下列反应的热化学方程式:
①NH3(气态)在高温高压催化剂下分解生成1mol N2(气态)与H2(气态),吸收92.2kJ的热量 。
②1mol H2(气态)与适量O2(气态)起反应,生成H2O(液态)能放出285.8kJ的热量 。
(2)工业上制二甲醚是在一定温度(230~280℃)、压强(2.0~10.0 MPa)和催化剂作用下进行的,反应器中发生了下列反应:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-90.7 kJ·mol-1①
2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1②
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2 kJ·mol-1③
反应器中的总反应可表示为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),计算该反应的ΔH= 。
(3)一定温度下,反应H2+Cl2═2HCl中的某一基元反应H2+Cl·→HCl+H·,其能量变化如图所示。表示反应物分子中旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。
该基元反应的活化能为 kJ•mol-1,△H为 kJ•mol-1。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.玻璃搅拌器是为了加快反应速率,使反应尽快完成,减少热量的损失,减少实验误差,故A正确;
B.温度计水银球应浸入溶液中但不能与内筒底部接触;故B错误;
C.盐酸是强酸,醋酸是弱酸,醋酸电离吸热,测得不同;故C错误;
D.在测定中和反应反应热的实验中,不需要滴定管、天平,故D错误。
答案选A。
2.B
【详解】①CO能够燃烧放出热量,所以乙醇燃烧生成CO比生成二氧化碳放热少,放出的热量越多,△H越小,则△H1>△H2,故①错误;
②H2O分解为吸热反应,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△H1>0;Na与H2O反应为放热反应,则2Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g)△H2<0,所以△H1>△H2,故②正确;
③氯气和氢气的化合为放热反应,所以焓变为负值,又焓变与系数成正比,所以H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H1;H2(g)+Cl2(g)=HCl(g)△H2;△H1<△H2,故③错误;
④因为1molN2和3molH2反应生成氨气为气体体积减小的可逆反应,所以恒容相对于在恒压的基础上增大体积即减小压强,平衡逆向移动,则放出热量减小,所以Q1<Q2,故④正确;
正确的有②④,故选B。
3.C
【详解】A.生石灰溶于水放热;锌粒和稀硫酸反应放热,A错误;
B.稀释浓硫酸放热;金属或金属氧化物熔化吸热,但均是化学变化,B错误;
C.氢氧化钠和盐酸反应是放热反应;二氧化碳和碳反应是吸热反应,C正确;
D.工业煅烧石灰石是吸热反应;化石燃料燃烧是放热反应,D错误,
答案选C。
4.A
【详解】根据盖斯定律分析,反应的能量变化取决于反应物和生成物,与过程无关,所以根据图示分析,有,可以计算,故选A。
5.B
【详解】根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能=413.4×8-812-413.4×2-436×3=+360.4kJ·mol-1;
故选B。
6.B
【详解】A.焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,N2+O2=2NO,△H=946KJ/mol+498KJ/mol-2×632KJ/mol=180KJ/mol,反应是吸热反应,故A错误;
B.依据A计算可知反应是吸热反应,依据能量守恒,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量,故B正确;
C.依据A计算可知反应是吸热反应,依据能量守恒,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量,故C错误;
D.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO,故D错误;
故选B。
7.B
【详解】A.右图示可知,该反应为吸热反应,故断裂和的化学键所吸收的能量之和大于断裂的化学键所吸收的能量,A错误;
B.右图示可知,该反应为吸热反应,故生成物的总能量高于反应物的总能量,即的总能量大于和的能量之和,B正确;
C.由图示可知,和的键能之和为,C错误;
D.反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能,故该反应的热化学方程式为:,D错误;
故答案为:B。
8.C
【详解】由燃烧热的定义可知甲烷的燃烧热是以1mol可燃物为标准的,且生成的水为液态时放出的热量,由题给热化学反应方程式可知1 mol甲烷完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时的ΔH=-890.3 kJ·mol-1,故甲烷的燃烧热为890.3 kJ·mol-1,答案选C。
【点睛】本题主要考查燃烧热的定义。
9.B
【详解】A.在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量叫做中和热,醋酸为弱酸,电离时吸收热量,若用醋酸溶液和NaOH溶液反应来测定中和热会导致测定结果偏低,故A错误;
B.需要加热的反应不一定是吸热反应,可能是放热反应,如需要加热的铝热反应为放热反应,故B正确;
C.热化学方程式中化学计量数只表示物质的量,不表示分子个数,故C错误;
D.1mol甲烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量就是甲烷的燃烧热,故D错误;
故选B。
10.D
【详解】A.反应发生的难易程度与反应吸热还是放热无关,A错误;
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属吸热反应,B错误;
C.天然气燃烧时化学能并不全部转化为热能,还有光能等,C错误;
D.反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,D正确;
答案选D。
11.A
【详解】根据摩尔燃烧焓的含义,可得热化学方程式:
① ;
② ;
③ ;
④,所以根据盖斯定律,将①-②-③-④,整理可得:,
则,故合理选项是A。
12.D
【详解】A. 硫酸和氢氧化钡反应除反应生成水外,还生成硫酸钡沉淀并且还放热,所以1molH2SO4与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量比中和热数值大,故A错误;
B. 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,不随热化学方程式中物质前的化学计量数的改变而改变,故B错误;
C. Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应时吸热反应,故C错误;
D. CH3OH(l)和CH3OH(g)的能量不同,则1molCH3OH(l)和1molCH3OH(g)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量不相等,即燃烧热不相等,故D正确;
故选D。
13.B
【详解】A.硫固体转化为硫蒸气的过程为吸热过程,则焓变,故A正确;
B.硫蒸气的能量高于硫固体,则1mol硫蒸气完全燃烧释放的能量大于2968 kJ,故B错误;
C.由盖斯定律可知,焓变,则焓变,故C正确;
D.由图可知,16g硫固体完全燃烧释放的能量为×2968kJ/mol=1484 kJ,故D正确;
故选B。
14.B
【详解】A.热化学方程式中缺少各物质状态,A项错误;
B.氧化生成硫酸为放热反应,且各物质表示出状态,B项正确;
C.稀的强酸与稀的强碱反应生成水时放出的热量为,醋酸为弱酸,溶液与溶液反应生成水时放出的热量小于,C项错误;
D.表示燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数应该为1,D项错误;答案选B。
15.B
【详解】A.氯化钠受热不分解,可以用蒸发结晶的方法从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体,A不符合题意;
B.没有玻璃搅拌器,酸碱不能迅速混合均匀,不能准确测出温度变化,从而不能测定中和反应的反应热,B符合题意;
C.稀硫酸和锌反应生成氢气,可以测定产生相同体积氢气所用时间测定反应速率,C不符合题意;
D.CCl4和水不互溶,且CCl4的密度大于水,所以可以用分液的方法分离出碘的CCl4溶液,D不符合题意;
故选B。
16. 吸热 E1-E2 <
【详解】由图知,反应物总能量低于生成物总能量,因此该反应是吸热反应,焓变等于生成物总能量-反应物总能量=反应物总键能-生成物总键能=(E1-E2)kJ· mol-1,由图知,1 mol气体A和1 mol气体B具有的总能量<1 mol气体 C和1 mol气体D具有的总能量。
17. 非氧化还原反应 N2+6Li=2 Li3N 吸收 -1262 kJ·mol-1
【详解】(1)①反应Ⅱ为Li3N+3H2O=3LiOH+NH3,各元素的化合价均未发生改变,属于非氧化还原反应;
②根据流程可知,反应Ⅰ为氮气与Li反应生成氮化锂,化学方程式为N2+6Li=2 Li3N;
(2)液氨汽化时,吸收能量,导致周围环境的温度降低;4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)的反应热ΔH=391×3×4+498×3-946×2-463×2×6 kJ·mol-1=-1262 kJ·mol-1。
18.(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-2(b-a)kJ·mol-1
(2) 54.9 kJ < N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应可逆
【详解】(1)根据图示,氮气和氢气反应生成1mol氨气放出(b-a)KJ的能量,则生成2molNH3时的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-2(b-a)kJ·mol-1;
(2)①焓变=反应物总键能-生成物总键能,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH= (946.5+436×3-391×3)kJ·mol-1=-91.5 kJ·mol-1;每消耗0.6molN2该反应放出的热量为91.5×0.6=54.9 kJ。
②N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应可逆,向某一密闭容器中充入1.5molH2(g)和0.5molN2(g),参加反应的氢气的物质的量小于1.5mol,所以断裂H—H键吸收的热量<654。
19.(1)①③
(2)285.8kJ/mol或 △H=-285.8kJ/mol
(3)-123.7kJ/mol
【详解】(1)放热反应的△H<0,故属于放热反应的有①③;
(2)根据①H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol可知,H2的燃烧热为-285.8kJ/mol;
(3)已知:①
②
根据盖斯定律,由①+②得反应③
则△H3=△H1+△H2=+24.4kJ/mol -148.1kJ/mol =-123.7kJ/mol。
20. +40.9 2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-351 kJ·mol-1
【详解】(1)Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.4 kJ·mol-1
由盖斯定律有Ⅲ=Ⅰ-Ⅱ,ΔH3=ΔH1-ΔH2=-49.5 kJ·mol-1-(-90.4 kJ·mol-1)=+40.9 kJ·mol-1;
(2)据题图知:
V2O4(s)+SO3(g)=V2O5(s)+SO2(g) ΔH2=-24 kJ·mol-1 ①
V2O4(s)+2SO3(g)=2VOSO4(s) ΔH1=-399 kJ·mol-1 ②
根据盖斯定律,由②-①×2得2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=(-399+48)kJ·mol-1=-351 kJ·mol-1。
21.(1)
(2)
【详解】(1)在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫作该物质的燃烧热,由反应ii.可知,2molCO完全燃烧生成二氧化碳放出566 kJ的热量,则1molCO完全燃烧生成二氧化碳放出283kJ的热量,所以CO的燃烧热;
(2)据盖斯定律,ii×+iii可得,所以一氧化碳与过氧化钠在催化剂的作用下生成固体碳酸钠的热化学方程式为。
22.(1)玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒
(2)偏大
(3)不相等
(4)
(5)A
【详解】(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是玻璃搅拌器,作用是搅拌,使强酸和强碱充分反应,故答案为:玻璃搅拌器;使强酸和强碱充分反应;
(2)简易量热计如果不盖杯盖,会有一部分热量散失,测得的中和热数值将会减小,但中和热焓变是负值,则生成1mol H2O时所测得中和反应的反应热(ΔH)将偏大,故答案为:偏大;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,实验中改用的盐酸和的溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量减少,所放出的热量更少,即不相等,故答案为:不相等;
(4)根据Q=cm△t=4.18J·g-1·°C-1×200g×3°C=2508J=2.508kJ,的醋酸与的溶液反应生成0.05mol水,△H=-=-50.16kJ·mol-1,醋酸电离的反应热为-50.16kJ·mol-1-(-57.3 kJ·mol-1)=+7.14 kJ·mol-1,醋酸电离的热化学方程式 ;
(5)A.向内简中加入稀碱时,应当快速倒入内简中,以减少热量损失,故A正确;
B.将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,若快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,溶液的质量增大,所以量筒中剩余的液体不要用水冲洗,故B错误;
C.整个实验中,反应物和生成物是反应体系,装置看作环境,C错误;
D.内简中有残留的水,使溶液的总质量偏大,导致溶液的最终温度偏低,故D错误;故答案为:A。
23.-223
【详解】反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)由反应(ⅱ)-反应(ⅰ)得到,则ΔH=ΔH2-ΔH1=(-51-172)kJ·mol-1=-223kJ·mol-1。
24. 0.074nm ①⑤②③④ BC > 124500kJ
【分析】(1)根据能量越低越稳定和图中信息分析。
(2)根据分子间作用力和化学键的定义分析。
(3)①根据键长与键能关系;②先计算2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放出的热量,再计算每千克H2燃烧放出的热量。
【详解】(1)根据能量越低越稳定,氢气是稳定的状态,因此H—H键的键长为0.074nm,根据图中能量关系得到①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④;故答案为:0.074nm;①⑤②③④。
(2)A.氢气分子间存在分子间作用力,故A错误;B.共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子核间的静电作用,所以由①到④,电子在核间出现的概率增加,故B正确;C.由④通过吸收能量变为⑤,因此必须消耗外界的能量,故C正确;D.一个氢气分子中含有一个非极性共价键,故D错误;综上所述,答案为BC。
(3)①Si—Si键键长比Si—C键的键长长,根据键长越长,键能越小,因此键能大小可知:X>;故答案为:>。
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),断键吸收的热量为436 kJ∙mol−1×2 mol+498 kJ∙mol−1×1mol=1370 kJ,放出的热量为467 kJ∙mol−1×4mol=1868kJ,因此2mol氢气反应生成水蒸气放出498 kJ的热量,每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为498 kJ÷4×1000=124500kJ;故答案为:124500kJ。
【点睛】化学反应与能量变化是常考题型,主要考查化学键的断键吸收热量与成键放出热量、键长与键能关系、热量的计算等。
25.(1) 2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH= +92.2kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ·mol-1
(2)-246.1kJ·mol-1
(3) 21.5 +7.5
【详解】(1)①NH3(g)在高温高压催化剂下分解生成1mol N2(g)与H2(g),吸收92.2kJ的热量,NH3分解生成1mol N2(g),则NH3的物质的量为2mol,生成的H2(g)为3mol,该反应为可逆吸热反应,焓变为正数,其热化学方程式为2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=+92.2kJ·mol-1;
②1mol H2(g)与适量O2(g)起反应,生成H2O(l)需放出285.8kJ的热量,1mol H2(g)完全燃烧会消耗0.5mol O2,该反应为放热非可逆反应,焓变为负数,其热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH= -285.8kJ·mol-1;
(2)根据盖斯定律可知,3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)可由2①+②+③得到,该反应的ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3=2×(-90.7kJ·mol-1)+( -23.5kJ·mol-1)+( -41.2kJ·mol-1)=-246.1kJ/mol;
(3)反应的活化能=过渡态的能量-反应物的能量=E1=21.5kJ/mol;△H=生成物的内能和-反应物的内能和=E2=+7.5kJ/mol。
答案第1页,共2页
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