内容正文:
第一章 化学反应的热效应 测试题
一、选择题
1.已知:。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:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:……
下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中每消耗,转移电子
B.过程Ⅱ中反应的热化学方程式为
C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能
D.铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点
2.通常人们把气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量看成该化学键的键能。键能可以用于估算化学反应的反应热,化学反应的等于反应中断裂旧化学键吸收的能量之和与反应中形成新化学键释放的能量之和的差。
化学键
生成化学键时放出的能量
根据上表中给出的数据判断,下列热化学方程式不正确的是
A.
B.
C.
D.
3.研究氮的氧化物的性质对于消除城市中汽车尾气的污染具有重要意义。NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化成SO3,自身被还原为NO。已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示,则NO2氧化SO2生成SO3(g)的热化学方程式为 。
4.已知含四个碳原子的部分烃类与氢气的相对能量如图所示:
下列说法正确的是
A.断开1,3-丁二烯中的两个碳碳双键需要的能量为断开一个碳碳双键的2倍
B.反应的
C.1,3-丁二烯中的两个碳碳双键存在相互作用
D.因烯烃加氢是碳碳双键断键的过程,故是吸热反应
5.下列关于说法正确的是
A.NH4NO3固体溶于水时吸热,属于吸热反应
B.已知P(白磷,s)=P(红磷,s) △H<0,则红磷比白磷稳定
C.醋酸与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ•mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2,则△H1>△H2
6.C(金刚石)=C(石墨) △H = -1.9kJ/mol,下列说法正确的是
A.金刚石变成石墨是物理变化
B.金刚石比石墨稳定
C.12g金刚石所具有的能量比12g石墨低
D.二者能量不同的原因可能是其中的化学键不同
7.用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染。已知:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H1=-221kJ•mol-1
②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=+181kJ•mol-1
③2CO(g)+2NO(g)=2CO2(g)+N2(g) △H3=-747kJ•mol-1
则C(s)的燃烧热为
A.221kJ•mol-1 B.393.5kJ•mol-1 C.442kJ•mol-1 D.787kJ•mol-1
8.已知:①化学键P-P、H-H、H-P的键能分别为a、b、c。
②分子结构为 。
与反应的热化学方程式:,该反应△H为
A. B.
C. D.
9.用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.测定中和反应的反应热
B.验证稀硝酸的还原产物为NO
C.比较酸性强弱:
D.检验氯化铵受热分解生成的两种气体
A.A B.B C.C D.D
10.已知常温时红磷比白磷稳定,在下列反应中:
①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) H= - akJ/mol
②4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) H= - bkJ/mol
若a、b均大于零,则a和b的关系为
A.a<b B.a=b C.a>b D.无法确定
11.已知:①H2的燃烧热(ΔH)为-285.8kJ·mol-1;
②中和反应生成1mol水时的反应热(ΔH)为-57.3kJ·mol-1;
③水的汽化热(ΔH)为+44.0kJ·mol-1
下列热化学方程式书写正确的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-285.8kJ·mol-1
B.H2O(1)=H+(aq)+OH-(aq) ΔH=+57.3kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-329.8kJ·mol-1
D.OH-(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO-(aq)+H2O(1) ΔH=+57.3kJ·mol-1
12.已知某些燃料的燃烧热数据如表所示:
燃料
一氧化碳
甲烷
异辛烷
乙醇
使用上述燃料,最能体现“低碳经济”理念的是
A.一氧化碳 B.甲烷 C.异辛烷 D.乙醇
13.下列说法正确的是
A.有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
B.吸热反应一定需要加热才能发生
C.放热反应在常温下就能迅速发生
D.化学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
14.某实验小组学生用的稀硝酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中放出的热量可计算中和反应的反应热。下列说法不正确
A.图中实验装置缺少玻璃搅拌器
B.若用铜丝做成搅拌器,求得的反应热偏大
C.把稀硝酸体积改为,所求中和反应的反应热改变
D.烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,减小实验误差
二、填空题
15.某实验小组用溶液和硫酸溶液进行中和热的测定。
I.配制溶液
(1)从图中选择称量固体所需要的仪器是(填字母): 。
名称
托盘天平
(带砝码)
小烧杯
坩埚钳
玻璃棒
药匙
量筒
仪器
序号
a
b
c
d
e
f
Ⅱ.中和热的测定:
测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(2)仪器a的名称为 。
(3)取溶液和硫酸溶液进行实验,实验数据如表。
①请填写表中的空白:
温度
实验次数
起始温度/
终止温度/
温度差平均值/
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②通过上述实验测得中和热数值为与有偏差,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.配制溶液时俯视刻度线读数
d.用温度计测定溶液起始温度后直接测定硫酸溶液的温度
e.用量筒量取溶液的体积时仰视读数
(4)实验中改用的硫酸跟的溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热的数值会 (填“相等”或“不相等”)。
16.研究大气中含氮化合物、含硫化合物的转化具有重要意义。
(1)汽车发动机工作时会引发和反应,其能量变化示意图如下(常温常压下测定):
写出该反应的热化学方程式:_______。
(2)土壤中的微生物可将大气中的经两步反应氧化成,两步反应的能量变化如图所示:
①第一步反应为_______反应(填“放热”或“吸热”),原因是_______。
②写出第二步反应的热化学方程式_______。
③结合两步反应过程,全部氧化成时的_______。
17.实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。结合下列有关图示和所学知识回答:
(1)用催化加氢可以制取乙烯:
①若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的ΔH= (用含a、b的式子表示)。
②又知:相关化学键的键能如下表所示,实验测得上述反应的 则表中的 x=
化学键
C=0
H—H
C=C
C—H
H-O
键能 kJ/mol
803
436
x
414
464
注:乙烯的结构如图:
(2)完全燃烧生成和液态水时,放出 705kJ的热量。其燃烧热的热化学方程式为 。
(3)工业上用反应合成二甲醚
已知:
则 。
(4)二甲醚 是重要的化工原料,也可用制得,反应的热化学方程式如下: 该条件下,起始时向容器中投入测得某时刻该反应中放出的热量为123.6kJ,此时CO的转化率为 。
18.热化学方程式的书写
(1)标明反应物和生成物的 、 和 。若不标明温度和压强,则表示在 ℃, kPa条件时的反应热。
(2)标注反应物和生成物的 ,固态、液态、气态和溶液态分别用 、 、 、 表示。
(3)化学式前面的化学计量数表示 ,可以用 和 表示。
(4)同一化学反应,物质的化学计量数不同,反应的 也不同。
(5)在热化学方程式的右边注明ΔH的 、 和 。
(6)若一个反应的焓变ΔH =akJ·mol-1, 则其逆反应的焓变ΔH = 。
19.在一定条件下A与B反应可生成C和D,其能量变化如下图:
若E1>E2,反应体系的总能量 (填“升高”或“降低”),为 (填“吸热”或“放热”)反应,其原因是 。
20.我国科学家在乙烷选择性催化氧化方面取得新进展,基于载氧体的选择性氧化乙烷制备乙烯的原理如图1所示。
空气反应器与乙烷反应器中发生的反应分别为:
①
②
(1) (用含、的代数式表示)。
(2)已知:、、的燃烧热(∆H)分别为、、,写出乙烷气体脱氢生成乙烯气体的反应的热化学方程式: 。
(3)选择性氧化乙烷制乙烯,单位时间内乙烯的产率与温度的关系如图2所示。温度高于时,乙烯产率迅速下降的主要原因有:① (从催化剂角度分析);② (从产物角度分析)。
21.已知X和Y、Z为中学化学中的常见元素,根据如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去),回答以下问题。
(1)若A、B、C、D均为含X的化合物,且A常用作制冷剂,D是一种强酸,则
①写出A常用作制冷剂的原因:_______。
②将16g铜粉与一定量的D的稀溶液反应后,收集到(标准状况),则被还原的D的物质的量为_______mol。向所得溶液中继续加稀硫酸至反应不能再进行,需加入含_______的稀硫酸,写出继续加稀硫酸后发生反应的离子方程式:_______。
(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物,其中A是一元强碱且焰色为黄色,E是有刺激性气味的气态酸性氧化物,则B的化学式为_______;A与C反应的离子方程式为_______。
(3)若A、B、C、D均为含Z的化合物,其中A由两种元素组成,且A的摩尔质量为,D为强酸。将溶液滴加到溶液中,有淡黄色沉淀生成,请写出所发生反应的离子方程式:_______。
(4)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:_______。
22.中和反应的反应热的测定实验中,若取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于如图所示的装置中进行反应热的测定。
回答下列问题。
(1)从上图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是_______。
(2)若改用40mL0.55mol/L H2SO4溶液和50mL0.55mol/ L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”)。
(3)近似认为0.55mol/ L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容,通过以下数据计算中和反应的反应热_______(结果保留小数点后一位)。
实验次数
起始温度
终止温度
溶液
NaOH溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
26.0
25.8
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
(4)上述实验结果与相比有偏差,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.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
六、解答题
23.用生产某些含氯有机物时会产生副产物。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:
已知:i.反应A中,被氧化,放出的热量。
ii.
(1)的电子式是 。
(2)反应A的热化学方程式是 。
(3)断开键与断开键所需能量相差为 。
(4)请回答:
参加反应的物质及状态
分子中的化学键断裂时需要吸收的能量
436
a
369
,蒸发需要吸收的能量为,则上表中a的数值为: 。
(5)已知甲烷的燃烧热为,
,则甲烷脱硝反应:
。
(6)二氧化碳经催化氢化可转化成绿色能源乙醇。已知:
①
②
③
则二氧化碳与氢气转化成和液态水的热化学方程式为: 。
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.过程Ⅰ:,当有分解时,生成,而的物质的量为,故生成,氧元素由价变为0价,故每消耗转移电子,选项A正确;
B.已知反应①和反应②,根据盖斯定律,由可得过程Ⅱ中反应的热化学方程式,选项B正确;
C.过程Ⅰ和过程Ⅱ中的反应均为吸热反应,故不存在将化学能转化为热能的过程,选项C错误;
D.反应中,为气体,而为固体,故铁氧化合物循环制的产物易分离,且由于利用太阳能,故成本低,选项D正确;
答案选C。
2.C
【分析】 反应物的键能之和-生成物的键能之和。
解析:A.的,A正确;
B.的,B正确;
C.是 的逆反应,其,C错误;
D.是 的逆反应,其,D正确;
故选C。
3.NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8kJ/mol
解析:由题图1可知,①O2(g)+2SO2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.6kJ/mol;由题图2可知,②O2(g)+2NO(g)=2NO2(g) ΔH=-113.0kJ/mol。根据盖斯定律,由①×-②×得NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8kJ/mol。
4.C
解析:A.由图表中相对能量可知,1,3-丁二烯中第一个碳碳双键和氢气加成放出能量121.1kJ/mol,1,3-丁二烯中第二个碳碳双键和氢气加成放出能量115.5kJ/mol,能量不相等,故A错误;
B.C4H6可能代表1,3-丁二烯,也可能代表1-丁炔,故不能得出反应的,故B错误;
C.1,3-丁二烯中的两个碳碳双键存在相互作用,使两个双键和氢气加成放出的能量不同,故C正确;
D.由图表中相对能量可知,烯烃加氢是放热反应,故D错误;
故选C。
5.B
解析:A.NH4NO3固体溶于水属于物理变化,A错误;
B.红磷比白磷能量低,较稳定,B正确;
C.醋酸是弱酸,写离子方程式不能拆,C错误;
D.前者是充分燃烧,放热较多,反应热较小,D错误;
故选B。
6.D
解析:A.金刚石与石墨是同一元素组成的不同单质,金刚石变成石墨是化学变化,A项错误;
B.由C(金刚石)=C(石墨) △H = -1.9kJ/mol,是放热反应,金刚石的总能量大于石墨总能量,物质能量大,越不稳定,所以金刚石更不稳定,B项错误;
C.由反应可知,12g金刚石所具有的能量比12g石墨高,C项错误;
D.不同的化学键具有不同的键能,金刚石和石墨内部原子排列方式不同,D项正确;
故答案选D。
7.B
解析:根据盖斯定律分析,有(①+②+③)/2得热化学方程式为:C(s)+O2(g)= CO2(g) △H=(-221kJ•mol-1+181kJ•mol-1-747kJ•mol-1)/2=-393.5 kJ•mol-1。
故选B。
8.A
解析:根据焓变等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和,则△H=6a+6b-12c=;
答案选A。
9.B
解析:A.该装置热量易散失,不能用该装置测定中和反应的反应热,不能达到实验目的,故不选A;
B.先用稀硝酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳排出装置中的空气,再把铜丝伸入稀硝酸中反应,能防止反应生成的NO被氧气氧化,能达到实验目的,故选B;
C.盐酸和碳酸钠反应放出的二氧化碳气体中含有HCl,二氧化碳、HCl都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,所以有硅酸沉淀生成不能证明碳酸的酸性大于硅酸,不能达到实验目的,故不选C;
D.碱石灰吸收氯化氢,左侧应该用湿润的红色石蕊试纸检验氨气;五氧化二磷吸收氨气,右侧应该用湿润的蓝色石蕊试纸检验氯化氢,不能达到实验目的,故不选D;
选B。
10.C
解析:①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s)ΔH =-akJ/mol(a>0);
②4P(红磷,s)++5O2(g)=2P2O5(s);ΔH=-bkJ/mol(b>0);根据盖斯定律可知,①-②即得到P4(白磷,s)=4P(红磷,s),结合常温时红磷比白磷稳定,所以反应热△H=-akJ/mol+bkJ/mol<0,所以a大于b;
故选C。
11.B
解析:A.在101kPa时,1mol可燃物燃烧生成稳定的化合物时放出的热量是燃烧热,所以2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6kJ·mol-1,A项错误;
B.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时放出的热量是57.3kJ,可表示H+(aq)+OH-(aq) =H2O(1)·ΔH=-57.3kJ·mol-1。正反应是放热反应,则其逆反应是吸热反应,反之亦然,B项正确;
C.1mol氢气完全燃烧当生成气态水时,放出的热量比285.8kJ小,C项错误;
D.CH3COOH是弱酸,电离时吸热,发生中和反应时,放出的热量小,D项错误。
故答案选B。
12.B
【分析】本题考查燃烧热概念的理解,最能体现“低碳经济”理念的意思是提供相等的热量时,生成的最少或生成等量的,放出热量最多。
解析:A.生成1mol放出热量为283.0kJ;
B.生成1mol放出热量为891.0kJ;
C.生成1mol放出热量为;
D.生成1mol放出热量为;
根据上述数据可知,最能体现“低碳经济”理念的是甲烷,答案选B。
13.D
解析:A.化学变化一定伴随着能量的变化,物理变化也可以伴随着能量的变化,故有能量变化的过程不一定是化学变化,故A错误;
B.吸放热反应与反应条件无必然的联系,故B错误;
C.化学反应是放热反应还是吸热反应,不能用是否需要加热才能发生来判断,故C错误;
D.化学键的断裂需吸收能量、化学键的形成会放出能量,则学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关,故D正确;
故选D。
14.C
解析:A.中和实验需要用玻璃搅拌棒搅拌使反应充分,图中实验装置缺少玻璃搅拌棒,A正确;
B.若用铜丝做成环形搅拌棒,因金属导热,实验过程中的热量损失,测得的反应热偏大,B正确;
C.中和热与所用酸和碱的体积无关,把稀硝酸体积改为60mL,中和热不变,C错误;
D.烧杯间填满碎纸条起保温作用,减少实验过程中的热量损失,减小实验误差,D正确;
故选C。
二、填空题
15.(1)abe
(2)环形玻璃搅拌器
(3) 4.0 acd
(4) 不相等 相等
【分析】I.进行溶液配制时,计算固体质量时要根据所用容量瓶的体积进行计算,所用的基本仪器有:托盘天平,药匙,烧杯、玻璃棒、容量瓶,胶头滴管等;
Ⅱ.中和反应反应热的测定实验关键是要减少热量的损失,因此要做好隔热保温,在进行数据处理时,要舍去误差较大的数据,进行误差分析时,主要是分析前后温度差的误差,结合进行分析。
解析:(1)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;
(2)仪器a的名称为环形玻璃搅拌器;
(3)①第一次测定的温度差为,第二次测定的温度差为,第三次测定的温度差为,第四次测定的温度差为,实验2的误差太大要舍去,三次温度差的平均值为
②a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和反应反应热偏大,a正确;
b.配制溶液时俯视刻度线读数,加入的水不够,溶液体积偏小,使溶液浓度偏大,和硫酸中和时放热多,则中和反应反应热偏小,b错误;
c.分多次把溶液倒入盛有硫酸的内筒中,热量散失较多,测得温度差偏低,中和反应反应热偏大,c正确;
d.用温度计测定溶液的起始温度后直接测定溶液的温度,导致温度计上残留的碱液与稀硫酸反应,起始温度偏高,测得温度差偏低,中和反应反应热偏大,d正确;
e.量取溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠溶液体积偏大,放出的热量偏高,中和反应反应热偏小,e错误。
故选acd。
(4)①改用的硫酸跟的溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量生成的水的物质的量不同,所放出的热量不相等;
②中和热是一个定值,与加入酸碱的物质的量无关,只与有关,所以中和热的数值相等。
16.(1)N2(g)+O2(g) = 2NO(g) +173kJ/mol
(2) 放热 反应物能量高于生成物能量
解析:(1)反应物键能之和-生成物键能之和=(945+498-2630)kJ/mol =+173kJ/mol,故该反应的热化学方程式为:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) +173kJ/mol;
(2)第一步反应中反应物能量高于生成物能量,该反应为放热反应;第二步反应的热化学方程式为 ;结合两步反应过程,全部氧化成时总反应为 。
17.(1) -(b-a)kJ/mol 764
(2)
(3)2-
(4)
解析:(1)①由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,故反应放出热量,-(b-a)kJ/mol;
②根据反应物的总键能-生成物的总键能进行计算,即803×2+436×3-(x+4×414)-4×464=,解得x=764;
(2)C2H4燃烧的反应,根据题意可知14g C2H4物质的量为0.5mol,放出 705kJ的热量,则1mol C2H4放出的热量为705kJ×2=1410kJ,C2H4燃烧热的热化学方程式为 ;
(3)②根据盖斯定律可知,2-;
(4)起始时向容器中投入2molCO和4molH2,测得某时刻上述总反应2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-206.0kJ/mol中放出的热量为51.5kJ,此时消耗CO为0.5mol,转化率为。
18.(1) 温度 压强 聚集状态 25 101
(2) 聚集状态 s l g aq
(3) 物质的量 整数 分数
(4)ΔH
(5) 正负号(正号常省略) 数值 单位
(6)−akJ∙mol−1
解析:(1)热化学方程式需标明反应物和生成物的温度、压强和聚集状态。若不标明温度和压强,则表示在25℃,101kPa条件时的反应热。
(2)热化学方程式必须标注反应物和生成物的聚集状态,固态、液态、气态和溶液态分别用s、l、g、aq表示。
(3)热化学方程式化学式前面的化学计量数表示物质的量,可以用整数和分数表示。
(4)同一化学反应,物质的化学计量数不同,反应的ΔH也不同。
(5)在热化学方程式的右边注明ΔH的正负号(正号常省略)、数值、单位;
(6)若一个反应的焓变ΔH =akJ·mol-1, 则其逆反应的焓变ΔH =−akJ∙mol−1。
19. 降低 放热 反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放到环境中
解析:根据题干中可知,若E1>E2,即反应物总能量高于生成物总能量,该反应向环境放出热量,故反应体系总能量降低,为放热反应,故答案为①降低②放热③反应物的部分内能通过化学反应转化为热能释放到环境中。
20.(1)
(2)
(3) 催化剂活性或选择性降低 副产物增多
解析:(1)①
②
将反应①+2×②得:。答案为:;
(2)依题意得:C2H6(g)+3.5O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ∆H1=-1559.8kJ∙mol-1 ③
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ∆H2=-1411kJ∙mol-1 ④
H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l) ∆H3=-285.8kJ∙mol-1 ⑤
将反应③-④-⑤得:C2H6(g)= C2H4(g)+H2(g) ∆H=∆H1-∆H2-∆H3=-1559.8kJ∙mol-1+1411kJ∙mol-1+285.8kJ∙mol-1=+137kJ∙mol-1,所以乙烷气体脱氢生成乙烯气体反应的热化学方程式为:。答案为:;
(3)从图中可以看出,温度高于时,乙烯产率迅速下降,则可能是催化剂的催化性能出现问题,也可能是发生了副反应,所以主要原因有:①催化剂活性或选择性降低;②副产物增多。答案为:催化剂活性或选择性降低;副产物增多。
【点睛】催化剂的催化作用,常受外界条件的影响。
21.(1) NH3易液化,液氨气化时需要吸收大量的热量,故A常用作制冷剂 0.04 0.48 3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
(2) Na2SO3 OH-+=+H2O
(3)S2-+ClO-+H2O=S↓+Cl-+2OH-
(4)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) -254kJ/mol
解析:(1)若A、B、C、D均为含X的化合物,且A常用作制冷剂,D是一种强酸,A为NH3,B为NO,C为NO2,D为HNO3,E为O2,F为H2O,据此分析解题:
①由分析可知,A为NH3,由于NH3易液化,液氨气化时需要吸收大量的热量,故A常用作制冷剂,故答案为:NH3易液化,液氨气化时需要吸收大量的热量,故A常用作制冷剂;
②由分析可知,D为HNO3,将16g铜粉即=0.25mol与一定量的D的稀溶液反应后,收集到(标准状况)即=0.04mol,根据反应方程式可知,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,则被还原的D即HNO3的物质的量为0.04mol,则剩余的Cu的物质的量为0.25mol-0.06mol=0.19mol,的物质的量为:0.12mol,根据离子方程式3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O可知Cu过量,当完全反应后,在滴加硫酸,Cu与稀硫酸反应不再进行,根据的物质的量可的消耗的H+的物质的量为0.48mol,则稀硫酸中含0.24mol,故答案为:0.04;0.48;3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物,其中A是一元强碱且焰色为黄色,E是有刺激性气味的气态酸性氧化物,则A为NaOH,B为Na2SO3,C为NaHSO3,D为Na2SO4,E为SO2,F为H2SO4,则B的化学式为Na2SO3;A与C反应即NaOH和NaHSO3反应的离子方程式为OH-+=+H2O,故答案为:Na2SO3;OH-+=+H2O;
(3)若A、B、C、D均为含Z的化合物,其中A由两种元素组成,且A的摩尔质量为,D为强酸,则A为H2S,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4,E为O2,F为H2O,Z元素为S元素,故将即Na2S溶液滴加到溶液中,有淡黄色沉淀生成,则发生反应方程式为:Na2S+NaClO+H2O=NaCl+2NaOH+S↓,则该反应的离子方程式为:S2-+ClO-+H2O=S↓+Cl-+2OH-,故答案为:S2-+ClO-+H2O=S↓+Cl-+2OH-;
(4)由题干反应流程图可知,反应II为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),该反应可以由-(I+III),根据盖斯定律可知,反应热=-[(551kJ/mol)+(-297kJ/mol)]=-254kJ/mol,故反应II的热化学方程式为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) -254kJ/mol,故答案为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) -254kJ/mol。
22.(1)环形玻璃搅拌器
(2)不相等
(3)56.8kJ/mol
(4)abc
解析:(1)由实验装置图可知,装置中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌器,故答案为:环形玻璃搅拌器;
(2)若改用40mL0.55mol/L H2SO4溶液和50mL0.55mol/ L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,反应生成水的物质的量不相等,所放出的热量不相等,故答案为:不相等;
(3)由题给数据可知,四次温度差分别为3.4℃、6.1℃、3.3℃、3.5℃,第2组数据误差较大应舍去,三次实验温度差的平均值为=3.4℃,50mL 0.55mol/L,氢氧化钠溶液与50mL 0.25mol/L的硫酸溶液发生中和反应时,氢氧化钠溶液过量,反应生成水的物质的量为0.25mol/L×0.05L×2 =0.025mol,溶液的质量为100ml×1g/ml=100g,则生成0.025mol水放出的热量Q=mc△t=100g×4.18J/(g·℃)×3.4℃=1421.2J,则实验测得的中和热△H=—=56.8kJ/mol,故答案为:56.8kJ/mol;
(4)a.实验装置保温、隔热效果差会导致一部分能量的散失,使得实验测得中和热的数值偏小,故符合题意;
b.用温度计测定氢氧化钠溶液起始温度后直接测定稀硫酸溶液的温度,温度计没有用水冲洗干净,在测稀硫酸的温度时,会发生酸和碱的中和导致实验测得中和热的数值偏小,故正确;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中会导致一部分能量的散失,使得实验测得中和热的数值偏小,故符合题意;
故选abc。
六、解答题
23.(1)
(2)
(3)31.9
(4)200
(5)
(6)
解析:(1)
水分子的中心原子为氧原子,氧原子分别和两个氢原子各形成一对共用电子对,电子式为;
(2)反应A中,被氧化,放出的热量,则反应A的热化学方程式为;
(3)△H=反应物总键能-生成物总键能,则对于反应A有,有,则断开键与断开键所需能量相差为31.9kJ;
(4)根据表格中数据可以得:,其中;;蒸发需要吸收的能量为即,根据盖斯定律有,即,求得a=200;
(5)甲烷的燃烧热为即可得热化学方程式;
且;;
总反应为;
根据盖斯定律有总反应=①-2×②-③,则;
(6)二氧化碳与氢气转化成热化学方程式为④;
①
②
③
根据盖斯定律有④=3×①-②-6×③,则目标反应的,则二氧化碳与氢气转化成热化学方程式为。
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