2026-2027学年高二上学期期中化学二卷大题突破01实验综合题(反应热测定、速率测定)
2026-10-06
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2026-2027学年高二上学期期中化学二卷大题突破01实验综合题(反应热测定、速率测定)
考向1反应热的测定
考向2速率的测定
考向1反应热的测定
1、化学反应伴随着能量变化,研究化学反应中的能量变化具有重大意义。请回答下列问题:
Ⅰ.硫与硫的氧化物转化过程中能量变化如图所示:
(1)表示的燃烧热的热化学方程式为 。
(2)对于反应:
① (填“低温”、“高温”或“任意温度”)有利于该反应正向自发进行。
②在一密闭容器中仅发生该反应,下列措施有利于提高的平衡转化率的是 (填标号)。
A.升高温度 B.压缩容器体积 C.增大浓度 D.再充入一定量的
Ⅱ.某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
实验步骤:
①量取,溶液倒入小烧杯中,测量温度;
②量取溶液,测量温度;
③将溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
(3)仪器a的名称为 ,使用的溶液稍微过量的原因是 。
(4)实验数据记录:
实验次数
反应物的初始温度/℃
反应后体系的温度/℃
H2SO4溶液
NaOH溶液
平均值
1
25.2
25.4
28.6
2
24.9
25.1
28.4
3
25.3
25.3
28.0
4
25.0
25.2
28.3
设实验所用的酸、碱溶液的密度均为,反应前后溶液的比热容。计算该实验的 。
(5)实验过程中,向溶液中加碱时,分多次加入NaOH溶液,将会导致测得的 (填“偏大”或“偏小”,下同);若用氨水代替NaOH溶液,将会导致测得的 。
2、化学是一门以实验为基础的学科,根据下列实验回答问题。
I.用简易量热计测定中和反应的反应热。
中和反应的热量变化,其数值可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,通过计算获得中和热(,c为比热容,为混合溶液质量,为温度变化)。实验药品:盐酸、溶液、氨水。
(1)下图实验装置中缺少的一种仪器是 (填名称);装置中隔热层的作用是 。
(2)将盐酸溶液和碱溶液各混合(混合溶液密度约为),生成的溶液的比热容约为,忽略量热装置的比热容,测得温度数据如下:
反应物
起始温度
最高温度
甲组()
20.0
23.4
乙组()
20.0
23.1
①乙组最高温度比甲组低的原因是 。
②由实验数据计算反应的 。
③某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得温度差偏小,可能的原因是 (填序号)。
A.杯盖未盖 B.记录温度计最高温度
C.测完盐酸的温度直接测溶液温度 D.把溶液一次性迅速倒入
II.将打磨后的镁条放入锥形瓶中,再将注射器中盐酸推入锥形瓶中,通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图2所示。
(3)镁条与盐酸的反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)图2中a、b、c三个点中,产生氢气最快的为 点(填序号);已知c点镁条已完全溶解,cd段容器内压强变化的原因可能是 。
3、化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)溶液的配制:若实验中需配制作250 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液,则需要称量NaOH固体 g。
(2)热量的测定:取上述NaOH溶液和0.50 mol/L盐酸各50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,则该过程放出的热量为 J(c和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号
反应
试剂
体系温度/℃
反应前
反应后
i
溶液100 mL
1.35g Zn粉
a
b
ii
0.65g Zn粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A:的焓变。
查阅资料:配制溶液时需加入酸。
提出猜想:Zn粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在Zn粉和酸的反应。
验证猜想:用pH试纸测得溶液的pH不大于1;向少量溶液中加入Zn粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和 (用离子方程式表示)。
实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为 。
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用 。
4、Ⅰ.用如图所示的装置测定中和反应反应热。实验药品:盐酸、溶液、氨水。
实验步骤:类似教材中实验
已知:弱碱电离时吸热。
请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,还缺少 ;
(2)装置中隔热层的作用是 ;
(3)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各混合(溶液密度均为),生成的溶液的比热容,测得温度如下表:
反应物
起始温度
最高温度
甲组
20.0
23.3
乙组
20.0
23.1
① 两组实验结果存在差异的原因是 ;
② 的 (保留一位小数);
③ 某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热偏大,可能的原因是 (填序号)。
A.测完盐酸的温度计直接测NaOH溶液温度 B.杯盖未盖严
C.做该实验时室温较高 D.NaOH溶液一次性迅速倒入
5、用溶液和盐酸溶液利用下图装置进行中和反应反应热的测定。
(1)图中仪器X的名称是 ,其作用是 。
(2)所用NaOH溶液稍过量的原因是 。
(3)下列说法不正确的是_______(填字母)。
A. 用温度计测完酸的温度后立即测量碱的温度
B. 向内筒中加入稀碱时,应当缓慢而匀速地加入
C. 将盐酸换成同浓度、同体积的醋酸对实验结果没有影响
D. 用量筒量取稀酸或碱时,视线必须与液体凹面最低处相平
(4)实验测得如下数据:
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
24.6
4
20.3
20.4
23.4
假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,中和反应后生成溶液的比热容。反应前后温度平均变化量为 ℃。依据实验数据计算,该实验测得的中和反应反应热 (结果保留一位小数)。
(5)如果将溶液换成等量的固体,测得中和反应反应热为,则与的关系为 (选填“>”、“<”或“=”)
(6)下列反应的反应热不适宜用上图装置进行测定的是_______(填编号)
A. BaO和足量的水 B. ZnO和足量的稀硫酸
C. Al和足量的NaOH溶液 D. KOH溶液和盐酸
6、在一定温度下的稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐和1mol,这时的反应热就是中和反应的反应热。50mL盐酸与50mLNaOH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所放出的热量可计算中和反应的反应热。回答下列问题:
(1)对于反应:,反应物所具有的总能量和生成物所具有的总能量的关系为: 。(填“>”、“<”或“=”)
(2)若实验中改用60mL盐酸与50mLNaOH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”),所求中和反应的反应热 (填“相等”或“不相等”)
(3)若通过实验测定中和热的的绝对值常常小于57.3kJ/mol,其原因可能是 。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液、稀氨水分别和1L的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为、、,则、、的大小关系为 。
(5)已知:与反应的;与反应的。则在水溶液中电离的等于_______。
A. B. C. D.
(6)(硅烷相对分子质量32)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成和液态。已知室温下2g自燃放出热量89.2kJ。自燃的热化学方程式为 。
7、定量测定实验是研究化学的重要手段。回答下列相关实验问题:
Ⅰ.某同学用50mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的氢氧化钠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所放出的热量可计算反应热。
(1)仪器的名称是 。A的材质能否用铜丝代替? 填“能”或“不能”
(2)若实验中改用60mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的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”;生成1mol水时放出热量 填“相等”或“不相等”。
(3)该同学做实验时有些操作不规范,造成测得中和反应反应热的数值偏低,请你分析可能的原因是_______填序号。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后测NaOH溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液迅速一次性地倒入小烧杯
C.做本实验的当天室温较高
D.将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50mL0.55mol·L-1的氨水
Ⅱ.某同学为了测定含有NaCl杂质的NaOH的质量分数,进行如下步骤实验:
①称量1.00g样品溶于水,配成250mL溶液;②准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中;③滴加几滴酚酞溶液;④用0.10mol/L的标准盐酸滴定三次,每次消耗盐酸的体积记录如下:
滴定序号
待测液体积
所消耗盐酸标准的体积(mL)
滴定前
滴定后
(4)量取25.00mL待测液应使用 填仪器名称。
(5)试样中NaOH的质量分数为 。
(6)若出现下列情况,测定结果偏高的是 。
a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
c.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外
d.酸式滴定管滴至终点对,俯视读数
e.酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗
(7)判断到达滴定终点的现象是:当滴下最后半滴盐酸时, 。
8、某实验小组用溶液和溶液进行中和反应反应热的测定,实验装置如图所示。
(1)写出该反应的热化学方程(已知强酸强碱的稀溶液反应生成1mol水放出57.3kJ的热量): 。
(2)假设硫酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和反应后生成溶液的比热容,50mLNaOH溶液和30mLH2SO4溶液进行实验,实验数据如表所示。
温度实验
次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差
溶液
溶液
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.3
2
27.0
27.4
27.2
31.0
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
①表中所得温度差的平均值为 ℃。实验测得生成1mol水放出的热量为 kJ。(列出计算式)
(3)上述实验结果比57.3kJ小,产生这种偏差的原因可能是 (填序号)。
a.将玻璃搅拌器换为铜丝搅拌器
b.测量时,室温偏高
c.快速将NaOH溶液一次性倒入盛有H2SO4溶液的内筒中
d.将H2SO4溶液与NaOH溶液混合后测量起始温度
(4)若改用和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”),其他条件不变,若用替代NaOH做实验,对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
(5)下列过程与酸碱中和反应热效应相同的是____________。
A.盐酸与碳酸氢钠反应 B.食物腐败
C.铝热反应 D.八水氢氧化钡与氯化铵
9、化学反应伴随有能量的变化,测得反应能量变化有多条途径。
(1)实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸进行中和热的测定。
①仪器a的名称 。
②仪器a的操作方式 (填字母)。
A.上下移动 B.左右移动 C.上下左右同时移动
③已知生成1mol 时放出热量57.3kJ。写出该反应表示“中和热”的热化学方程式: 。
(2)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①填写下表空白。
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
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上述实验生成的为 mol。
③已知混合溶液密度为1g/mL、比热容为4.18J/(g•℃),由此计算得出该实验所测“中和热”的数值为
kJ/mol(保留一位小数)。
④上述计算结果与理论数值(57.3kJ/mol)相差较大,产生偏差的原因不可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取硫酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
10、Ⅰ.实验室利用如图装置进行中和热的测定。回答下列问题:
(1)该图中有一种仪器未画出,它是 。
(2)在操作正确的前提下提高中和热测定准确性的关键是 。
(3)如果用0.50 mol/L 的稀盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则根据实验所得数据书写中和热的热化学方程式中的ΔH将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)下图是一个简易测量某反应是放热反应还是吸热反应的实验装置。将镁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,U形管中液面A (填“上升”或“下降”),说明此反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)若换为下列反应,则与(4)中U形管中现象不同的有___________。
A.
B.
C.
D.
Ⅱ.草酸()广泛分布在植物、动物和真菌体内。某小组同学从菠菜中提取了7.500 g粗草酸晶体 (),配制成250 mL溶液。用0.100 mol·L-1酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
;
(6)当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
(7)三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
i
25.00 mL
0.22 mL
20.24 mL
ii
25.00 mL
0.25 mL
21.75 mL
iii
25.00 mL
0.20 mL
20.18 mL
该粗品中草酸晶体的质量分数为 %(保留3位有效数字,已知的相对分子质量为126)。
11、中和反应深刻连接着微观粒子行为与宏观的物质调控。回答下列问题。
(1)中和反应是放热反应,下列反应也属于放热反应的是___________。
A. 冰融化为水
B. NH4Cl 与 Ba(OH)2.8H2O混合
C. 碳酸氢钠与盐酸反应
D. 铝热反应
(2)现使用 50mL 0.50 mol·L-1盐酸与 50mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在如图所示的量热计中进行中和反应。
①图中缺少的仪器名称为 。
②实验中若改用 60mL 0.55 mol·L-1的 NaOH 溶液与原盐酸进行反应,实验操作中将量筒内的NaOH溶液 (填“迅速”或“缓慢”) 倒入盛有盐酸的量热计内筒,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”)。
③中和热的理论数值为△H=-57.3 kJ·mol-1,若用1L 1mol。L-1CH3COOH与等体积、等浓度的氢氧化钠溶液混合,放出的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)57.3kJ。
(3)某实验小组用0.1000 mol·L-1盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液,用酚酞做指示剂。
①量取20.00mLNaOH溶液时,下图中滴定管排气泡的方法正确的是 。
A. B. C. D.
②到达滴定终点时的判断依据是 。
③某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置如下图所示,所用盐酸的体积为 mL。
④实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH 溶液的平均浓度为 mol。L-1(保留四位有效数字)。
实验编号
待测 NaOH 溶液的体积/mL
滴定前盐酸的体积/mL
滴定后盐酸的体积/mL
1
20.00
1.20
23.22
2
20.00
1.21
29.21
3
20.00
1.50
23.48
12、实验是科学研究的重要方法。
I.某实验小组用溶液与硫酸进行中和热的测定,装置如图所示,回答下列问题:
(1)图中装置缺少的仪器是 。硫酸稍过量的原因是 。
(2)请填写下表中的平均温度差:
实验次数
起始温度T/℃
终止温度/℃
平均温度差
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
(3)近似认为溶液与硫酸溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容为,则上述实验测得的中和热 (取小数点后一位)。上述结果与有偏差,产生偏差的原因可能是 。
A.量取溶液时仰视读数
B.为了使反应充分,向酸中分次加入碱
C.实验装置保温隔热效果差
D.用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌
II.绿矾是一种重要的化工原料。为检测某部分被氧化的绿矾样品的纯度设计如下实验。
步骤一:精确称量部分被氧化的绿矾5.000g,加入适量硫酸溶解并配制成250mL溶液。
步骤二:取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,用溶液滴定至终点。
步骤三:重复步骤二次,平均消耗溶液的体积为。
(4)步骤二中溶液应用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。
(5)滴定前,有关滴定管的正确操作为 (选出正确操作并按序排列):
检漏→蒸馏水洗涤→ → → → → →开始滴定。
A.排除气泡
B.用溶液润洗2至3次
C.装入溶液至零刻度以上
D.记录起始读数
E.调整液面至零刻度或零刻度以下
(6)步骤二中滴定至终点时的实验现象为 。
(7)被氧化的绿矾纯度为 。(结果保留小数点后2位)
(8)下列情况会造成测定结果偏高的是 (填字母)。
a.盛装绿矾溶液的锥形瓶,用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗
b.盛装溶液的滴定管,未用溶液润洗
c.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
d.盛装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
13、元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr2O(橙红色)、CrO(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:Cr2O+H2O⇌2CrO+2H+
回答下列问题:
(1)探究外界因素对该平衡的影响。取三支相同(标号1,2,3)试管盛有相同体积K2Cr2O7溶液进行实验,完成表格中的填空。
实验操作
实验现象
实验结论
向试管1中加入几滴浓NaOH溶液,得溶液A
①溶液变为 。
其他条件不变时,减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动
向试管2中加入几滴较浓H2SO4溶液,得溶液B
②溶液变为 。
③其他条件不变时,
向试管2中加入FeSO4,再加入适量NaOH溶液
④先形成蓝紫色溶液,加入NaOH溶液后产生沉淀的成分为Fe(OH)3和 (化学式)
K2Cr2O7溶液具有氧化性
(2)利用(1)中所得溶液A、B探究pH对K2Cr2O7溶液的氧化性强弱的影响。完成表格中的填空。
实验操作
实验现象
实验结论
向上述溶液A、B中分别加入相同量甲醇溶液
溶液A无明显现象,溶液B形成蓝紫色溶液,产生CO2
① 。
②B中反应的离子方程式: 。
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl−,利用Ag+与CrO生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。滴定终点时,溶液中c(Ag+)=2.0×10−5 mol·L−1时,此时溶液中c(CrO)等于 mol·L−1.[已知Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10−12 ]
考向2速率的测定
14、某实验小组用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液H2C2O4反应测定单位时间内生成CO2的量来探究影响反应速率的因素(已知草酸H2C2O4是二元弱酸),设计实验方案如表。
编号
反应温度/℃
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
H2O
时间
c/ mol·L-1
V/mL
c/ mol·L-1
V/mL
V/mL
t/s
①
25
0.60
10.0
0.20
10.0
0
20
②
25
0.60
V1
0.20
6.0
V2
30
③
40
0.60
V3
0.20
V4
V5
12
回答下列问题:
(1)酸性KMnO4与草酸H2C2O4反应的离子方程式为 。
(2)探究浓度对化学反应速率影响的实验编号是 。V2= ,V5= 。
(3)若实验①在20s末收集了89.6mLCO2(标准状况下),则在20s内v(MnO)= (忽略溶液混合前后体积的变化)。
(4)小组同学利用下图将实验产生的气体收集测量,实验完毕后,应先将气体冷却至室温,再 ,最后平视量气管刻度进行读数。为减小气体测量误差,还可以将量气管中的水换成 。
(5)除了通过测定单位时间内生成CO2的体积来比较反应速率,本实验还可以通过测定 来比较化学反应速率。
15、碘在科研与生活中有重要应用,科研小组用0.50mol/LKI、0.2%淀粉溶液、0.10mol/L,0.10mol/L等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:某碘钟实验分为以下两个反应进行:
反应A:(慢反应)
反应B:(快反应)
为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表。
实验序号
体积V/mL
溶液
水
KI溶液
溶液
淀粉溶液
溶液变蓝时间t/s
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
10
②
5.0
5.0
4.0
4.0
2.0
20
③
10.0
2.0
4.0
2.0
20
④
4.0
0.0
4.0
10.0
2.0
溶液未变蓝
(1)总反应的离子方程式为 。在其中产生的作用为 。
(2)表中 。实验①用Na₂S₂O₃的浓度变化表示的反应速率为 。
(3)结合有效碰撞理论解释前三组实验中溶液变蓝所需时间最短的为①的原因为 。
(4)已知A反应的速率方程为:,式中k为常数,根据实验数据可推知 , 。
(5)要使溶液变蓝,需满足的条件为 2(填“>”“<”或“=”)。
16、碘化钾常作为合成有机化合物的原料。某实验小组设计实验探究KI的还原性。
Ⅰ.配制KI溶液
(1)配制500mL 0.10mol/L KI溶液,需用托盘天平称取KI的质量为 g。
(2)下列关于配制KI溶液的操作错误的是___________。(填标号)
A. B.
C. D.
Ⅱ.探究不同条件下空气中氧气氧化KI的速率。
组别
温度(K)
KI溶液
溶液
蒸馏水
(mL)
淀粉溶液
1
298
0.1
5
0.1
5
a
3滴
2
313
0.1
5
0.1
5
10
3滴
3
298
0.05
10
0.1
b
5
3滴
(3)酸性条件下KI能被空气氧化,反应的离子方程式为 。
(4)通过组别1和组别3探究对氧化速率的影响,其中 , 。
(5)可以通过实验组别1和组别2探究 。
17、、研究小组利用溶液和酸性溶液的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响,实验如下:
实验序号
实验
温度/K
参加反应的物质
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
溶液(含硫酸)
溶液
V/mL
c/mol·L
V/mL
c/mol·L
V/mL
①
290
2
0.02
4
0.1
0
6
②
2
0.02
3
0.1
8
③
315
2
0.02
0.1
1
回答下列问题:
(1)通过实验①、②,可探究 的改变对反应速率的影响,其中 。
(2)通过实验 (填实验序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响,由实验②中数据可知 。
(3)实验过程中,发现反应开始一段时间溶液褪色不明显,不久后迅速褪色。甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做实验②,测定反应过程中不同时间的温度,结果如下:
时间/s
0
2
4
6
8
10
温度/K
290
291
291
291.5
292
292
①结合实验目的与表中数据,得出的结论是 。
②你猜想可能是 的影响。若证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的最佳试剂是 (填标号)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
18、某化学小组欲定量探究含对溶液发生分解时化学反应速率的影响,该小组先取溶液利用如图装置进行实验,得到了如表数据:
0
2
4
6
8
10
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
说明:①表中是折合成标准状况下的体积:
②假设反应过程中溶液体积的变化忽略不计。
(1)检查该装置气密性的操作为 。
(2)0~6min的平均反应速率: (保留两位有效数字),0~6min的平均反应速率 6~10min的平均反应速率(填“>”“<”或“=”),原因是 。
(3)对于的分解反应,也有一定的催化作用。为比较和对分解的催化效果,研究小组的同学设计了如图所示的实验,发现滴加溶液的试管产生的气泡更剧烈,研究小组得出了“的催化效果一定比更好”的结论,你认为利用该现象得出的该结论 (填“合理”或“不合理”),原因是 。某同学将溶液改为溶液进行实验,现象与上述实验一致,故研究小组得出了“催化效果更好”的结论,其理由是 。
19、某小组学生设计了如下实验探究影响化学反应速率因素的实验:
Ⅰ.甲同学利用如图所示装置测定化学反应速率。
(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 。
(2)通过测定量气筒中收集到的气体体积计算该反应的速率,结果发现测定值比实际值偏小,其原因可能是 。
Ⅱ.乙同学利用反应产生沉淀的快慢探究该化学反应速率的影响因素,数据如下表所示:
实验
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/mol·L-1
体积/mL
浓度/mol·L-1
体积/mL
体积/mL
温度/℃
①
0.1
1
0.5
1
V
30
②
0.1
2
0.5
1
7
30
③
0.1
2
0.5
1
7
40
(3)实验①中,V= 。
(4)实验②、③的目的是 。
20、草酸微量存在于菠菜等植物体内,有一定的毒性。某小组探究草酸性质。
(1)同学A在室温下,用溶液溶液滴定溶液,得到滴定曲线如下图所示:
①图中标记的点,相应的水的电离程度由大到小的顺序为 。
②n点 。
③向p点加氨水至中性,此时 (填“>”“=”或“<”)。
(2)同学B从菠菜中提取了粗草酸晶体,称取7.500g,配制成250mL溶液。用酸性溶液滴定,测其纯度(杂质不参加反应)。
①当最后半滴溶液滴入锥形瓶, (填实验现象),且半分钟不变色,说明反应达到终点。
②三次实验数据如下:
实验序号
锥形瓶中草酸溶液体积
滴定管初始读数
滴定管终点读数
ⅰ
25.00mL
0.22mL
20.34mL
ⅱ
25.00mL
0.25mL
21.75mL
ⅲ
25.00mL
0.20mL
20.28mL
该粗品中草酸晶体的质量分数为 %(保留3位有效数字)。
③下列操作使得测定结果偏高的是 (填标号)。
a.锥形瓶水洗后未用待测草酸溶液润洗
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下
c.配制草酸溶液,定容后未振荡,取出上层溶液进行滴定
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡
(3)同学C,同样称取了7.500g粗草酸晶体,使用(1)标准氢氧化钠溶液,测定其纯度(杂质不与氢氧化钠溶液反应),应该选用 (填填“酚酞”或“甲基橙”)作为指示剂,简述理由 。
详解答案
1、(1)
(2) 低温 BC
(3) 环形玻璃搅拌棒 保证硫酸完全被碱中和,减小实验误差
(4)-55.176
(5) 偏大 偏大
(1)燃烧热是在101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,因此硫的燃烧热的热化学方程式为 。
(2)①由图像可知,合成的反应是放热、熵减的过程,根据吉布斯自由能<0时,反应能自发进行,因此在低温下可以自发进行;
②A.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,SO2的转化率下降,A错误;
B.压缩容器体积,压强增大,平衡正向移动,SO2的转化率升高,B正确;
C.增大O2浓度,平衡正向移动,SO2的转化率升高,C正确;
D.再充入一定量的SO2,平衡正向移动,但SO2的转化率降低,D错误;
故选BC。
(3)仪器a的名称为环形玻璃搅拌棒;使用的溶液稍微过量是为了保证硫酸完全被碱中和,减小实验误差。
(4)由表格数据可知,第3次的数据和其他数据相差比较大,属于异常数据,不采用,计算得到的平均值为3.3℃,根据硫酸溶液的浓度和体积计算,代入公式:,解得。
(5)实验过程中,向溶液中加碱时,分多次加入溶液,导致热量散失,将会导致测得的偏大;若用0.55氨水代替溶液,氨水是弱碱,电离时吸热,且生成的硫酸铵会伴随着水解热,也是吸热过程,将会导致测得的偏大
2、(1)玻璃搅拌器 减少热量散失
(2)是弱碱,电离过程吸收热量,导致乙组实验放出的热量少 -57.12 AC
(3)放热
(4)a 反应结束后,反应放出热量逐渐散失,温度降低,导致气压逐渐减小
(1)结合实验缺少玻璃搅拌器;装置中隔热层可减少热量散失。
(2)①是弱碱,电离断开化学键吸收热量,导致乙组实验放出的热量少;
②的酸溶液和的碱溶液各混合反应生成,,放出的热量,则该反应生成时放出。
③A.杯盖未盖严导致实验过程中有热量散失,导致温度差偏低,符合题意;B.温度计温度不再变化记录最高温度,操作正确,不符合题意;C.测完盐酸的温度未清洗温度计,直接测溶液温度,发生中和反应放热导致初始温度偏高,偏小,故符合题意;D.溶液一次性迅速倒入,可减少实验的热量损失,操作正确,不符合题意;
(3)镁条与盐酸的反应属于活泼金属和酸的反应,为放热反应。
(4)反应产生氢气导致容器内压强增大,曲线的斜率可以表示产生氢气的速率,根据图像可知a点曲线斜率最大,即产生氢气速率最快。镁条与盐酸的反应属于放热反应,容器内压强增大有温度升高的因素影响,点反应结束,反应放出热量逐渐散失,温度降低,导致气压逐渐减小。
3、(1)5.5g;
(2)
(3) > 或
(4) 将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变;根据(4)中实验计算得到反应的焓变;根据盖斯定律计算得到反应的焓变为
(5)燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)
(1)根据n=c·v=0.55mol/L×0.25L=0.1375mol,所以m(NaOH)=n·M=0.1375mol×40g/mol=5.5g;
(2)测得反应前后体系的温度值(℃)分别为、,混合溶液的质量为100g,则该过程放出的热量为;
(3)①由于铜离子物质的量为0.02mol,消耗的物质的量为0.02mol,由于0.65g锌粉物质的量为0.01mol,而1.35g锌粉物质的量大于0.02mol,因此1.35g锌粉反应铜离子更充分,放出的热量更多,则温度:b>c;
②或;
(4)①用pH试纸测得溶液的pH不大于1;向少量溶液中加入Zn粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和铁与硫酸反应生成氢气,其反应离子方程式为:;
②优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为将一定量的Cu粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变;根据实验计算得到反应的焓变;根据盖斯定律计算得到反应的焓变为;
(5)化学能可转化为热能,在生产或生活中的一种应用燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等);故答案为:燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)。
4、(1)玻璃搅拌器
(2)减少热量散失或保温隔热等
(3) 一水合氨是弱碱,电离吸收热量 AB
(1)从图中可知,该实验装置中还缺少环形玻璃搅拌器。
(2)装置中的隔热层的作用为减少热量散失或起到保温隔热的作用。
(3)①一水合氨为弱电解质,电离吸热,因此乙组最高温度低于甲组。
②根据乙组数据可知,0.5mol/L的盐酸和0.55mol/L的NH3·H2O各25mL,两者反应放出热量为50mL×1g/mL×4.18J·g-1·℃-1×3.1℃=647.9J=0.6479kJ,则该反应的ΔH=-(0.6479×80)kJ/mol=-51.8kJ/mol。
③A.测完盐酸的温度计直接测NaOH溶液温度,导致初始温度偏高,Δt偏小,ΔH偏大,A正确;
B.杯盖未盖严,导致部分热量散失,Δt偏小,ΔH偏大,B正确;
C.做该实验室室温较高,该装置保温隔热,对实验无明显影响,C错误;
D.NaOH溶液一次性迅速倒入,可减少热量损失,操作正确,D错误;
故答案选AB。
5、(1)① 玻璃搅拌器 ② 搅拌,使强酸和强碱充分反应 (2)为了保证盐酸被完全中和 (3)ABC (4)① 3.1 ② -51.8 (5)< (6)C
(1)根据仪器X的结构,仪器X的名称是环形玻璃搅拌器,该仪器的作用为搅拌,使酸碱快速反应完全,以便测取最高温度。
(2)用NaOH稍过量的原因是保证盐酸完全被中和。
(3)A.盐酸与氢氧化钠反应放热,温度计测量酸的温度后,立即测量碱的温度,会导致碱被提前中和掉一部分,使得测定放出的热量偏少,中和热偏大,A符合题意;
B.向内筒中加入稀碱时,应当快速倒入内筒中,以减少热量损失,B符合题意;
C.醋酸为弱酸,电离时吸收热量,则实验中不可以用等体积、等浓度的醋酸代替盐酸进行测定,否则会使得放出的热量偏少,中和热偏大,C符合题意;
D.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平,保证量取的酸或碱的用量准确,实验操作规范,D不符合题意;
故答案为ABC。
(4)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应后温度为:23.2℃,反应前后温度差为:3.15℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应后温度为:23.4℃,反应前后温度差为:3.1℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应后温度为:24.6℃,反应前后温度差为:4.05℃;第4次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.35℃,反应后温度为:23.4℃,反应前后温度差为:3.05℃;第三次误差较大,应舍去,平均温差为3.1℃;50mL0.50mol·L-1盐酸和50mL0.55mol·L-1NaOH进行中和反应生成水的物质的量为0.025mol,溶液的质量为:100mL×1g/mL=100g,温度变化的值为3.1℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=c×m×△T=4.18J·g-1·℃-1×100g×3.1℃=1295.8J,即1.2958kJ,所以实验测得的中和热ΔH==﹣51.8 kJ·mol-1。
(5)氢氧化钠固体溶解放热,将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,会导致放出的热量更多,则测得中和反应的反应热偏小,即(NaOH固体溶于水会额外放出热量,使测得的总热量增大,根据中和热计算公式,会导致计算出的代数值更小)。
(6)A.BaO与水反应生成Ba(OH)2,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,A不符合题意;
B.ZnO与稀硫酸反应生成ZnSO4和水,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,B不符合题意;
C. Al与NaOH溶液反应生成H2气体,气体逸出时会带走部分热量,导致热量测量不准确,不适宜用简易量热计测定,C符合题意;
D.KOH与稀盐酸的中和反应,为放热反应,无气体生成,反应在溶液中进行,热量损失少,适宜用简易量热计测定,D不符合题意;
故选C。
6、(1)>
(2)不相等 相等
(3)abc
(4)
(5)C
(6)
(1),是放热反应,反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,关系为:>;(2)改用60mL 0.50mol/L的盐酸跟50mL 0.55mol/L的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比参加反应的酸碱物质的量增多,即放出的热量增多,所以所放出的热量不相等;但中和热是稀的强酸和强碱反应,生成1mol液态水放出的热量,即所求中和热的数值相等;(3)a.实验装置保温、隔热效果差,导致热量损失,测量值减小,a可能;b.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中导致热量损失,测量值减小,b可能;c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,导致最后测定的热量减少,c可能;答案选abc;(4)稀氨水为弱碱溶液,稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液都为强碱溶液,弱电解质溶液中存在电离平衡,电离吸热,所以实际放出的热量减少,放热越少,△H越大,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为;(5)CH3COOH(aq)+OH-(aq)═CH3COO-(aq)+H2O(l)△H=-12.1kJ•mol-1 ①,H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=△H=-57.3kJ•mol-1 ②,用①-②可得CH3COOH电离的热化学方程式为:CH3COOH(aq)⇌H+(aq)+CH3COO-(aq)△H=-12.1kJ•mol-1-(-57.3kJ•mol-1)=+45.2kJ•mol-1,故选C;(6)室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ,则1molSiH4自燃放出的热量为=1427.2kJ∙mol-1,所以热化学方程式为 ;
7、(1)玻璃搅拌器(环形玻璃搅拌棒) 不能
(2)不相等 相等
(3)AD
(4)碱式滴定管
(5)80%(
(6)ce
(7)溶液颜色恰好由(粉)红色变为无色,且半分钟内颜色不改变
测定中和热时,首先需安装好仪器,通过在大烧杯与小烧杯之间垫上碎纸屑,将小烧杯固定在大烧杯内,使两烧杯口齐平,用硬纸板把两烧杯口盖严,用温度计测定反应前溶液的温度,并在一次性迅速加入NaOH溶液后用环形玻璃搅拌棒进行搅拌。在整个操作过程中,要防止热量散失,并读取反应时的最高温度,据此分析;
(1)仪器A的名称是玻璃搅拌器(环形玻璃搅拌棒)。铜是热的良导体,使用铜丝会导致热量散失,则A的材质不能用铜丝代替;
(2)若实验中改用60mL0.50mol·L-1的盐酸与50mL0.55mol·L-1的NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,参加反应的HCl或NaOH的物质的量大,则所放出的热量不相等;但生成1mol水时放出热量相等;
(3)A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后测NaOH溶液的温度,最终将造成溶液的温度变化偏低,中和热数值偏低,A符合题意;
B.把量筒中的氢氧化钠溶液迅速一次性地倒入小烧杯,减少热量的散失,B不符合题意;
C.做本实验的当天室温较高,对所测反应前后温度的差值不产生影响,则不影响中和热数值,C不符合题意;
D.将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液错取成了50mL0.55mol·L-1的氨水,由于一水合氨电离时吸热,将造成所测中和热数值偏低,D符合题意;
故选AD;
(4)待测液为混有NaCl的NaOH溶液,呈碱性,会腐蚀玻璃活塞,则量取25.00mL待测液应使用碱式滴定管;
(5)三次实验中所消耗盐酸的平均体积为=20.00mL,则试样中NaOH的物质的量为0.10mol/L×0.02000L×=0.020mol,质量分数为=80%;
(6)a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶,对待测液的物质的量不产生影响,测定结果不变,a不符合题意;
b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,将造成待测液的损失,使测定结果偏低,b不符合题意;
c.若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,将使消耗盐酸的体积偏大,测定结果偏高,c符合题意;
d.酸式滴定管滴至终点对,俯视读数,则读取的数值偏低,从而使测定结果偏低,d不符合题意;
e.酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗,标准溶液被稀释,则所用标准液的体积偏大,测定结果偏高,e符合题意;
故选ce;
(7)当盐酸与NaOH刚好完全反应时,达到滴定终点,此时酚酞由粉红色变为无色,则判断到达滴定终点的现象是:当滴下最后半滴盐酸时,溶液颜色恰好由(粉)红色变为无色,且半分钟内颜色不改变。
8、(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=﹣57.3kJ/mol
(2) 4.0 53.5
(3)ad
(4) 相等 无
(5)BC
(1)强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应产生1 mol水放出的热量叫中和热,氢氧化钠溶液与稀硫酸发生中和反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=﹣57.3kJ/mol。
(2)由题给数据可知,四次实验的温度差分别为(30.3-26.1)℃=4.2℃、(31.0-27.2)℃=3.8℃、(29.8-25.9)℃=3.9℃、(30.4-26.3)℃=4.1℃,则所得温度差的平均值为=4.0℃;50mL0.50 mol/L氢氧化钠溶液中氢氧根离子的物质的量为0.50 mol/L×0.05 L=0.025 mol,30mL0.50 mol/L稀硫酸溶液中氢离子物质的量为0.50 mol/L×2×0.03 L=0.030 mol,则反应中稀硫酸过量,氢氧化钠溶液不足量,由氢氧根离子的物质的量可知,反应生成水的物质的量为0.025 mol,放出的热量为80g×4.18×10-3kJ/(g·℃) ×4℃=1.3376kJ,则反应的反应热ΔH=﹣≈﹣53.5 kJ/mol。
(3)a.将玻璃搅拌器换为铜丝搅拌器导致热量散失,中和热数值偏小,a正确;
b.测量时,室温偏高,对结果无影响,b错误;
c.快速将NaOH溶液一次性倒入盛有H2SO4溶液的内筒中,操作正确,c错误;
d.将H2SO4溶液与NaOH溶液混合后测量起始温度,引起起始温度偏高,中和热数值偏小,d正确;
故选ad。
(4)若改用和50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应与上述实验相比,生成水的量不变,则所放出的热量与之前相等;其他条件不变,若用氢氧化钡溶液代替氢氧化钠溶液,由于氢氧化钡与稀硫酸反应生成水和硫酸钡,生成硫酸钡也放出热量,所以用氢氧化钡溶液代替氢氧化钠溶液导致中和热数值偏大,故有影响。
(5)A. 盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应,A不选;
B. 食物腐败为缓慢氧化,为放热反应,B选;
C. 铝热反应,为放热反应,C选;
D. 八水氢氧化钡与氯化铵为吸热反应,D不选;
故选BC。
9、(1)玻璃搅拌器 A
(2) 4.0℃ 0.025 53.5 b
(1)①仪器a的名称玻璃搅拌器。
②仪器a的操作方式上下移动为了避免与容器的碰撞导致热量误差,故选A。
③中和热是指在稀溶液中,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。已知生成1mol 时放出热量57.3kJ,稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的“中和热”的热化学方程式: 。
(2)①2号实验数据异常,故去除,,温度差平均值=4℃。
②根据,50mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验,则根据氢氧化钠的量进行计算,NaOH的物质的量为:0.50mol/L× 50×10-3L=0.025mol,则生成的为0.025mol。
③已知混合溶液密度为1g/mL、比热容为4.18J/(g•℃),50mL0.50mol/LNaOH氢氧化钠与30mL0.50mol/LH2SO4硫酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量0.025mol,溶液的质量为80mL×1g/mL=80g,温度变化的值为∆T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量Q=m×c×∆T=80g×4.18/(g•℃)×4.0℃=1337.6J=1.3376kJ,所以实验测得的中和热ΔH=-。
④a.保温效果不好,测得的热量偏小,中和热数值偏小,a不符合题意;
b.量取硫酸溶液时仰视,虽然硫酸溶液的体积增多,中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量,其数值是一个固定值,中和热数值不会引起很大偏差,b符合题意;
c.分多次加入NaOH溶液也会使热量散失,测得的热量偏小,中和热数值偏小,c不符合题意;
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4中测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的温度差平均值偏小,中和热的数值偏小,d不符合题意;
综上所述,本题选b。
10、(1)玻璃搅拌器 (2)减少热量损失(保温隔热也可) (3)偏小 (4)① 下降 ② 放热 (5)BD (6)溶液恰好由无色变为浅紫色 (7)84.0
Ⅰ.如图装置为中和热的测定装置,中和热测定时一定要注意减少热量的损失,为加快反应速率需要用玻璃搅拌器搅拌,常见的放热反应除了酸碱中和反应外还有大多数化合反应。
Ⅱ.高锰酸钾是常用的氧化剂,可利用高锰酸钾颜色的变化来测定一些具有还原性物质的纯度。
(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温工作,减少热量散失;
(3)固体溶于水放热,使反应放出的热量偏多,但热化学方程式中的ΔH为负值,所以ΔH偏小;
(4)金属与酸的反应为放热反应,故锥形瓶内气体体积膨胀,液面A下降;
(5)A.反应为放热反应,与(4)中U形管中现象相同,A错误;
B.反应为吸热反应,与(4)中U形管中现象不相同,B正确;
C.反应为放热反应,与(4)中U形管中现象相同,C错误;
D.反应为吸热反应,与(4)中U形管中现象不相同,D正确;
故答案选BD。
(6)酸性KMnO4溶液呈紫色,滴定草酸溶液至终点时实验现象为:最后半滴酸性溶液滴入锥形瓶时,溶液变为浅紫色,且半分钟不变色;
(7)3次消耗V()分别为:,第2次数据误差大、舍去,消耗,根据方程式和原子守恒可知,样品中= =n()=2.5×0.02 L×0.100 mol•L-1×=0.05 mol,m()= 6.3 g,则该粗品中草酸晶体的质量分数为×100%=84.0%。
11、(1)D (2)① 玻璃搅拌器 ② 迅速 ③ 相等 ④ 小于 (3)① C ② 滴入最后半滴标准盐酸溶液时,溶液由浅红色变为无色,且静置半分钟不改变 ③ 22.00 ④ 0.1100
进行酸碱中和滴定时,酸性溶液盛装在酸式滴定管中,碱性溶液盛装在碱式滴定管中,根据滴定过程中指示剂随溶液酸碱性的颜色变化来判断滴定终点。为了减少实验偶然性,使测定值更接近真实值,一般要多进行几次实验,根据有效实验数据的平均值计算平均体积。
(1)A.冰融化为水是吸热过程,故不选A;
B.NH4Cl与 Ba(OH)2·8H2O混合是吸热反应,故不选B;
C.碳酸氢钠与盐酸反应是吸热反应,故不选C;
D.铝热反应是放热反应,故选D;
选D。
(2)① 根据图示,图中缺少的仪器名称为玻璃搅拌器。
② 实验中若改用 60mL 0.55 mol·L-1的 NaOH 溶液与原盐酸进行反应,为防止热量损失过多,实验操作中将量筒内的NaOH溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计内筒,与上述实验相比,生成水的量相同,所放出的热量相等。
③ 中和热的理论数值为△H=-57.3 kJ·mol-1,若用1L 1mol·L-1CH3COOH与等体积、等浓度的氢氧化钠溶液混合,醋酸是弱酸,电离吸热,所以放出的热量小于57.3kJ。
(3)① 量取20.00mLNaOH溶液时,应该用碱式滴定管,将碱式滴定管胶管弯曲,使尖嘴向上倾斜,轻轻挤压玻璃珠附近的胶管,让溶液快速冲出以排出气泡,选C。
② 盐酸与氢氧化钠溶液完全反应后,再滴入最后半滴标准盐酸溶液,溶液由浅红色变为无色,则到达滴定终点。滴定终点的判断依据是:滴入最后半滴标准盐酸溶液,溶液由浅红色变为无色,且静置半分钟不改变。
③ 滴定前读数为0.80mL、滴定后读数为22.80,所用盐酸的体积为22.00mL。
④ 根据表中数据,第2次实验数据明显超出正常误差范围,舍去不用,第1、3两次实验平均消耗盐酸的体积为,NaOH 溶液的平均浓度为。
12、(1)玻璃搅拌器 使氢氧化钠溶液充分反应,减小实验误差
(2)4.0
(3) BCD
(4)酸式
(5)BCAED
(6)当加入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液颜色由黄色变为浅红色,且半分钟内不恢复,说明达到了滴定终点
(7)55.60%
(8)bd
(1)为使反应充分进行,还需用环形玻璃搅拌器搅拌;硫酸稍过量可使氢氧化钠溶液充分反应,减小实验误差;
(2)实验1 =30.1-26.1=4;实验2 =33.3-27.2=6.1;实验3 =29.8-25.9=3.9;实验4 =30.4-26.3=4.1;实验2数据差异较大应舍弃;则平均温度差=;
(3)上述实验测得的中和热;
上述结果与相比,所测中和热偏大;
A.量取溶液时仰视读数,导致NaOH溶液体积偏大,则实际反应物量增加,放出的热量增加,导致所测中和热偏小,故A不选;B.为了使反应充分,向酸中分次加入碱,导致热量损失,所测中和热偏大,故B选;C.实验装置保温隔热效果差,导致热量损失,所测中和热偏大,故C选;D.用铜丝代替玻璃搅拌器搅拌,铜丝导电,导致热量损失,所测中和热偏大,故D选;故选:BCD。
(4)溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管盛装;
(5)滴定前,滴定管先用蒸馏水洗涤,再加入溶液润洗2至3次然后再装入溶液至零刻度以上,先排除尖嘴气泡,最后调整液面至零刻度或零刻度以下,并记录起始读数,故操作顺序为:BCAED;
(6)步骤二中滴定至终点时的实验现象为当加入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液颜色由黄色变为浅红色,且半分钟内不恢复,说明达到了滴定终点;
(7)与发生反应:;n(Fe2+)=5n()=×0.02L×5=0.001mol,被氧化的绿矾纯度为。
(8)a.盛装绿矾溶液的锥形瓶,用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗,属于正确的操作,对结果无影响,故a错误;b.盛装溶液的滴定管,未用溶液润洗,导致被稀释,所用体积偏大,所测结果偏高,故b正确;c.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,终点读数偏小,体积偏小,所测结果偏低,故c错误;d.盛装溶液的滴定管,滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,起始读数偏小,则体积偏大,所测结果偏高,故d正确;故选:bd。
13、(1) 黄色 橙红色 增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动 Cr(OH)3
(2) 酸性越强,K2Cr2O7溶液的氧化性越强 CH3OH+Cr2O+8H+=CO2+2Cr3++6H2O
(3)5×10-3
(1)由题干信息可知,K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:,故向试管1中加入几滴浓NaOH溶液,得溶液A,则由于NaOH电离出的OH-消耗H+,导致H+浓度减小,促使上述平衡正向移动,故溶液变为黄色;向试管2中加入几滴较浓H2SO4溶液,得溶液B,则由于溶液中H+浓度增大,导致上述平衡逆向移动,溶液变为橙红色,这可说明其他条件不变时,增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,向试管2中加入FeSO4,再加入适量NaOH溶液,观察到先形成蓝紫色溶液,加入NaOH溶液后产生红褐色沉淀说明Fe2+被K2Cr2O7氧化为Fe3+,铬元素被还原为Cr3+,Cr3+和NaOH反应生成灰蓝色沉淀Cr(OH)3,故答案为:黄色;橙红色;增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动;Cr(OH)3;
(2)由题干(1)分析可知,溶液A为加入了NaOH浓溶液,B为加入了浓硫酸,则相同量的溶液A、B中分别加入相同量甲醇溶液,观察到向溶液A无明显现象,溶液B形成蓝紫色溶液即溶液中含有大量的Cr3+(蓝紫色),说明在碱性条件下K2Cr2O7不能将甲醇氧化,而酸性条件下则能够将甲醇氧化,由此可得出实验结论为:酸性越强;B中反应的离子方程式为:CH3OH+Cr2O+8H+=CO2+2Cr3++6H2O;
(3)c(Ag+)=2.0×10−5mol·L−1;则此时溶液中=5×10−3 mol·L−1。
14、(1)2MnO+ 5H2C2O4 + 6H+=2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O
(2) ①② 4.0 0
(3)0.002moL • L-1 • s-1
(4) 调节量气管高度使两液面相平或向下移动量气管使两端液面相平 饱和碳酸氢钠溶液或四氯化碳等
(5)收集相同体积所需要的时间或溶液完全褪色的时间
(1)草酸与酸性高锰酸钾反应,高锰酸根离子将草酸氧化成CO2,自身被还原为Mn2+,反应物中有氢离子参与,则生成物中有水生成,离子方程式为;
(2)实验①和实验②温度相同,而高锰酸钾溶液所取体积不同,因此探究浓度对化学反应速率影响的实验编号是①②,由于每组实验溶液总体积是相同的,因此V2=4.0,实验①和实验③是对照实验,探究温度对化学反应速率影响,V3=10 V4=10 V5=0;
(3)实验①在20s末收集了89.6mLCO2(标准状况下),根据计量系数关系 ;
(4)小组同学利用下图将实验产生的气体收集测量,实验完毕后先将气体冷却至室温,再调节量气管高度使两液面相平,最后平视量气管刻度进行读数;二氧化碳能少量溶于水,为减小气体测量误差,可将量气管中的水换成饱和碳酸氢钠溶液或四氯化碳等;
(5)除了通过测定单位时间内生成CO2的体积来比较反应速率,还可以通过测定收集相同体积CO2所需要的时间或溶液完全褪色的时间来比较反应速率。
15、(1) 催化剂
(2)2.0 0.002mol/(L·s)
(3)当其他条件相同时,反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大
(4)1 1
(5)<
(1)总反应=反应A+反应B,则总反应为。I-在反应A中被消耗,在反应B中又重新生成,I-作用为催化剂。
(2)要探究反应物浓度对化学反应速率的影响,则溶液的总体积要相同,根据其他三个实验可知,溶液的总体积为20mL,则Vx=2.0mL;反应①中Na2S2O8物质的量为0.001mol,KI物质的量为0.002mol,两者恰好完全反应生成I20.001mol,有Na2S2O3 0.0004mol,则Na2S2O3的量不足,被反应完全,实验①中溶液变蓝时间为10s,说明10s内0.0004mol Na2S2O3完全消耗,则其反应速率为0.0004mol÷0.02L÷10s=0.002mol·L-1·s-1。
(3)从表中可知,实验①中Na2S2O8和KI的浓度是前三组实验中最大的,当其他条件相同时,反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,单位时间内有效碰撞的次数增加,化学反应速率增大。
(4)A反应的速率方程为:,式中k为常数,实验①和②中KI溶液的浓度相等,②中溶液浓度为①的,显色时间为①的2倍,结合速率方程可知,,实验①和③溶液浓度相等,③中KI溶液的浓度为①的,显色时间为①的2倍,结合速率方程可知,。
(5)实验④溶液浓度大,溶液浓度小,由实验①②③溶液变蓝,实验④溶液未变蓝的现象可推知该“碘钟实验”的决速步骤为反应A,根据可知,为确保能观察到蓝色,碘需有剩余,需满足的条件为
16、(1)8.3
(2)AC
(3)
(4) 10 5
(5)温度对氧化速率的影响
(1)n=cV、m=nM,V按照500mL代入计算m(KI)=0.5L×0.1mol⋅L−1 ×166g/mol=8.3g;
(2)A.使用托盘天平称量固体物质的质量时,原则是左物右码,物质与砝码放反了,A错误;
B.在烧杯中溶解固体药品,待溶液冷却至室温后,在将烧杯的溶液转移至容量瓶中时,要使用玻璃棒引流,需要注意的是玻璃棒引流时伸入刻度线以下,B正确;
C.配制一定体积一定物质的量浓度的溶液,在最后定容操作时,视线要与容量瓶的刻度线相切,即应该平视刻度线,图示视线是仰视,操作不合理,C错误;
D.图示符合最后摇匀溶液的操作要领,即要上下震荡摇匀,D正确;
故选AC;
(3)I-被O2氧化为I2,反应为;
(4)实验2是对照组,应保持溶液总体积一定,组别1和组别2探究温度对氧化速率的影响,则a=10;组别1和组别3探究对氧化速率的影响,则b=(20-10-5)=5;
(5)组别1和组别2只改变温度而KI和H2SO4的浓度、体积不改变,探究的是温度对氧化速率的影响。
17、(1)反应物浓度 l
(2)②、③
(3)温度不是反应速率突然加快的原因 催化剂()D
(1)通过观察实验①、②的数据可知T1、V1未知,但实验①、②中所用的溶液的体积不同,根据控制变量法的原则,T1应为290K,变量为溶液的浓度,此外两组实验溶液的总体积应保持一致确两组实验中其他溶液的浓度相同,故V1=1,故答案为:反应物浓度;l;
(2)根据控制变量法的原则,V1=1,所以可通过实验②、③探究温度变化对化学反应速率的影响,反应原理为,实验②中所用的溶液的物质的量为,溶液的物质的量为,溶液过量,8s内消耗的溶液的物质的量为,此时溶液的总体积为,所以8s 内,故答案为:②、③;;
(3)不同时间下,温度升高的程度很小,所以温度不是反应速率突然加快的原因,随着反应的进行,锰离子的浓度逐渐增加,可催化该反应,为了验证锰离子的催化效果,但又不引进其他的杂质离子,可选择的最佳试剂是硫酸锰,故答案为:温度不是反应速率突然加快的原因;催化剂();D;
18、(1)关闭分液漏斗活塞,向外拉动注射器至一定位置,放开能够恢复到原来的位置,则证明气密性良好
(2) > 随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,化学反应速率降低
(3) 不合理 阴离子种类不同 控制了阴离子浓度和种类一样,的浓度比小,出现反应更剧烈
(1)要测量装置的气密性,需要关闭分液漏斗活塞,向外拉动注射器至一定位置,放开能够恢复到原来的位置,则证明气密性良好;
(2)过氧化氢分解生成氧气的化学方程式为,,生成氧气的物质的量为,则过氧化氢消耗的物质的量为,则;随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,化学反应速率降低,故的平均反应速率>的平均反应速率;
(3)虽然、的浓度、体积都相同,但加入的溶液中含有不同种类的阴离子,不能排除是阴离子对过氧化氢分解速率的影响;控制了阴离子浓度和种类一样,虽然的浓度比小,但是反应更剧烈,则可以证明催化效果更好。
19、(1)2H++S2O32-=S↓ +SO2↑+H2O
(2)产生的SO2气体部分溶于水,使收集到的SO2比理论值少,导致测定值比实际值小
(3)8
(4)其他条件相同时,探究温度对化学反应速率的影响
Ⅰ.圆底烧瓶内稀硫酸与硫代硫酸钠反应生成硫酸钠、单质硫、二氧化硫和水,用量气筒测量生成的二氧化硫的体积,由于二氧化硫在水中溶解度较大,故测得的二氧化硫体积会偏小;
Ⅱ.实验利用反应产生沉淀的快慢探究该化学反应速率的影响因素,根据控制变量法,实验①和②探究的是硫酸浓度的影响,实验②和③探究的是温度的影响,在溶液中进行的实验需要使溶液的总体积保持相等,由此计算V的值。
(1)稀硫酸与硫代硫酸钠反应生成硫酸钠、单质硫、二氧化硫和水,离子方程式为2H++S2O32-=S↓ +SO2↑+H2O;
(2)由分析可知,由于二氧化硫在水中溶解度较大,使收集到的SO2比理论值少,导致测定值比实际值小;
(3)在溶液中进行的实验需要使溶液的总体积保持相等,由实验②和③可知,溶液的总体积为10mL,故实验①中加入的水的体积V=8mL;
(4)由分析可知,实验②、③的目的是其他条件相同时,探究温度对化学反应速率的影响。
20、(1) <
(2)溶液恰好由无色变红色 b
(3)酚酞 草酸钠水解使溶液显碱性,酚酞的变色范围8-10,在pH突变范围内,能减少误差
用托盘天平称量草酸晶体样品,溶于烧杯恢复室温后转移入250mL容量瓶,经洗涤、转移、定容得到所需溶液;草酸溶液具有还原性,用(硫酸酸化)标准高锰酸钾溶液滴定,通过消耗标准高锰酸钾溶液体积和反应的化学计量数关系可计算出草酸晶体的质量分数。利用归因法分析误差,若消耗高锰酸钾溶液的体积偏大测定结果偏高,若消耗高锰酸钾溶液的体积偏小测定结果偏低;
(1)①m点草酸和氢氧化钠恰好完全反应,m点溶质为草酸钠,草酸钠水解促进水电离;n、p两点剩余草酸依次增多,草酸抑制水电离,水的电离程度由大到小的顺序;
②根据电荷守恒,,n点溶液呈中性,;
③向p点加氨水至中性,根据电荷守恒: ,因中性,可得,根据物料守恒,代入可得+=,所以<;
(2)①达到滴定终点,滴入的高锰酸钾不再被还原,所以当最后半滴溶液滴入锥形瓶,溶液恰好由无色变浅红色,且半分钟不变色,说明反应达到终点;
②第ii次实验数据超出正常误差范围,舍去不用,根据第i、iii两次实验数据,平均消耗高锰酸钾溶液的体积为20.10mL,草酸溶液中n(H2C2O4)= ×0.0201L×,该粗品中草酸晶体的质量分数为;
③a.锥形瓶水洗后不能用待测草酸溶液润洗,故无影响,故不选a;
b.滴加溶液时,少量液体挂在锥形瓶内壁,未用洗瓶冲下,消耗高锰酸钾溶液体积偏大,测定结果偏高,故选b;
c.如果配制好的溶液未经充分振荡就直接取出上层溶液进行滴定,则液体上面的部分以蒸馏水为主,取出的上层溶液浓度偏低,滴定时消耗的高锰酸钾的量偏少,导致测定结果偏低,故不选c;
d.滴定前尖嘴无气泡,滴定结束后发现尖嘴有气泡,由于气泡占有一定的体积,消耗高锰酸钾溶液的体积偏小,测定结果偏低,故不选d;
选b;
(3)氢氧化钠溶液与草酸恰好中和时,生成草酸钠,水解使溶液显碱性,应该选酚酞作指示剂,理由草酸钠水解使溶液显碱性,酚酞的变色范围8-10,在pH突变范围内,能减少误差;
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