高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第一章 化学反应与能量综合与测试单元测试达标测试
展开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者污染很小,且可以再生。下列能源符合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.①②③④B.⑤⑥⑦⑧C.③⑤⑥⑦⑧D.③④⑤⑥⑦⑧
2. 下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是( )
A.化学键的键能越大,说明物质所含的能量越高
B.有些化学键断裂时吸收能量,有些化学键断裂时放出能量
C.新化学键的形成不一定放出能量
D.任何化学反应都有反应热
3. 下列各说法中,正确的是( )
A.ΔH>0表示放热反应,ΔH<0表示吸热反应
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数
C.1ml H2SO4与1ml Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀时放出的热叫做中和热
D.1ml H2与0.5mlO2反应放出的热就是H2的燃烧热
4. 一种化学冰袋中含有Na2SO4⋅10H2O和NH4NO3,将它们混合并用手搓揉就可制冷,且制冷效果能维持一段时间.以下关于其制冷原因的推测,肯定错误的是( )
A.Na2SO4⋅10H2O脱水是吸热过程
B.较长时间制冷是由于Na2SO4⋅10H2O脱水是较慢的过程
C.铵盐在该条件下,发生的复分解反应是吸热反应
D.NH4NO3溶于水会吸收热量
5. 下列热化学方程式中△H代表燃烧热的是( )
A.CH4(g)+32O2(g)=2H2O(l)+CO(g)△H1
B.S(s)+32O2(g)=SO3(s)△H2
C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)△H3
D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H4
6. 下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+302(g)=2CO2(g)+3H2O(g);△H=-1367.0 kJ/ml
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ/ml
C.S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-296.8kJ/ml
D.2NO2=O2+2NO;△H=+116.2kJ/ml
7. 根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=a kJ⋅ml-1(a=-297.2),分析下列说法,其中不正确的是( )
A.S(s)在O2(g)中燃烧的反应是放热反应
B.S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH=b kJ⋅ml-1,则a>b
C.1ml SO2(g)所具有的能量低于1 ml S(s)与1 ml O2(g)所具有的能量之和
D.16g固体硫在空气中充分燃烧,可吸收148.6 kJ的热量
8. 由氢气和氧气反应生成1ml水蒸气放出241.8kJ的热量,1ml水蒸气转化为液态水放出44.1kJ的热量,则下列热化学方程式书写正确的是( )
A.H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=-285.9kJ/ml
B.H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=-241.8kJ/ml
C.H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=+285.9kJ/ml
D.H2(g)+12O2(g)=H2O(g)△H=+241.8kJ/ml
9. 在相同条件下,下列两个反应放出的热量分别用△H1和△H2表示:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2
则( )
A.△H2>△H1B.△H1>△H2C.△H1=△H2D.无法确定
10.
在298K、101kPa时,已知:
①2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1
②H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系正确的是( )
A. ΔH3=ΔH1+2ΔH2
B. ΔH3=ΔH1+ΔH2
C. ΔH3=ΔH1-2ΔH2
D. ΔH3=ΔH1-ΔH2
11. 根据以下3个热化学方程式:
2H2S(g)+302(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=-Q1 kJ/ml
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=-Q2 kJ/ml
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)△H=-Q3kJ/ml
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是( )
A.Q1>Q2>Q3B.Q1>Q3>Q2C.Q3>Q2>Q1D.Q2>Q1>Q3
12. 化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.每生成2个分子AB吸收(a-b) kJ热量
B.该反应热△H=+(a-b)kJ⋅ml-1
C.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D.断裂1ml A-A和1ml B-B键,放出a kJ能量
13. 一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100克CaCO3沉淀,则完全燃烧1摩尔无水乙醇时放出的热量是( )
B.QC.2QD.5Q
二、简答题.
1. 写出下列反应的热化学方程式.
(1)16g CH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量________.
(2)在101kPa时,H2在1ml O2中完全燃烧生成2ml液态水,放出571.6kJ的热量,写出H2燃烧热的热化学方程式为________.
(3)1.00L 1.00ml/L硫酸与2.00L 1.00ml/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,表示其中和热的热化学方程式为________.
(4)已知拆开1ml H-H键,1ml N-H键,1ml N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为________.
2. (1)已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H1=-25kJ/ml
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2=-47kJ/ml
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3=+19kJ/ml
请写出CO还原FeO的热化学方程式:________. 2.
(2)在101kPa下,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别为890.3kJ/ml、285.8kJ/ml和393.5kJ/ml,则反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热△H=________.
2.
(3)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3
①液态水转化气态水的热化学方程式为________.
②CO和H2分别燃烧生成CO2(g)和H2O(g),欲得到相同热量,所需CO和H2的体积比是________.
3. 在恒温恒容的密闭容器中,通入lmlN2和3mlH2,发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌ 2NH3(g).
已知:①反应过程中的能量变化如图所示;
②达到平衡时,测得反应放出的热量为18.4kJ,混合气体的物质的量为3.6ml.请回答下列问题.
(1)图中A点表示________;C点表示________.
(2)该反应通常使用以铁为主体的复合催化剂,使用该催化剂时,B点的变化是________(填“升高”或“降低”).
(3)该反应的热化学方程式为________.
4. 某实验小组用0.50ml/L NaOH溶液和0.50ml/L硫酸溶液进行中和热的测定.
I.配制0.50ml/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体________g.
(2)配制0.50ml/L NaOH溶液必须用到的仪器有:天平(带砝码)、烧杯、玻璃棒、________和________.
II.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如图所示.
(1)该图中有两处未画出,它们是烧杯上方的泡沫塑料盖和________.泡沫塑料的作用是________.
(2)写出该反应的热化学方程式(中和热△H=-57.3kJ/ml):________
(3)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表.
①请填写表中的空白:
②近似认为0.50ml/L NaOH溶液和0.50ml/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g⋅∘C).则中和热△H=________ kJ/ml (取小数点后一位).
③上述实验数值结果与-57.3kJ/ml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.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
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H2SO4溶液的温度.
参考答案与试题解析
人教版选修4《第1章_化学反应与能量》单元测试卷2
一、单项选择题.
1.
【答案】
B
【考点】
资源综合利用和新能源开发
清洁能源
【解析】
煤、石油、天然气是化石燃料,太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等都是新能源.
【解答】
煤、石油、天然气是化石能源,不是新能源,常见新能源有:太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等,核能发电会有大量的放射性物质,会对生态及民众造成伤害,不属于未来新能源;
故选B。
2.
【答案】
D
【考点】
反应热和焓变
【解析】
A、物质的键能越大,说明物质内的微粒结合更加牢固,不容易被拆开,要拆开需要更多的能量;
B、断裂化学键需要吸收能量;
C、形成化学键会释放能量;
D、任何化学反应都有化学键的断裂与生成,都有能量变化.
【解答】
A、物质的键能越大,说明物质内的微粒结合更加牢固,不容易被拆开,要拆开需要更多的能量,于是该物质就难于发生化学反应,比较稳定,能量越低的物质越稳定,所以,键能越大的物质能量越低,故A错误;
B、断裂化学键需吸收能量,故B错误;
C、形成化学键释放能量,故C错误;
D、化学反应的过程,就是旧键断裂新键生成的过程,断裂化学键需吸收能量,形成化学键会释放能量,故D正确。
3.
【答案】
B
【考点】
中和热
燃烧热
反应热和焓变
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.反应的焓变是由生成物的总焓减去反应物的总焓,所以ΔH>0表示吸热反应,ΔH<0表示放热反应,故A错误;
B.热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量,可以是分数,故B正确;
C.1mlH2SO4与1mlBa(OH)2反应生成2ml水,根据中和热概念是强酸和强碱反应生成1ml水时放出的热量,故C错误;
D.燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,1mlH2与0.5mlO2反应生成的水的状态不确定,所以放出的热量不一定是燃烧热,故D错误;
故选B。
4.
【答案】
C
【考点】
反应热和焓变
【解析】
A、结晶水合物分解是吸热过程;
B、依据失去结晶水的过程分析;
C、Na2SO4⋅10H2O和NH4NO3不能发生复分解反应;
D、NH4NO3溶于水会吸收热量
【解答】
A、Na2SO4⋅10H2O脱水是吸热过程,故A正确;
B、因为十水硫酸钠脱水较慢,它一点点地脱水,水遇上硝酸铵吸热,因此制冷效果可以维持较长,故B正确;
C、Na2SO4⋅10H2O和NH4NO3不能发生复分解反应,故C错误;
D、硝酸铵夺取硫酸钠结晶水,是一个吸热反应,同时溶解吸热,故D正确;
5.
【答案】
C
【考点】
燃烧热
【解析】
燃烧热是1ml可燃物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量.
【解答】
解:A.生成产物中一氧化碳是不稳定的氧化物,不符合燃烧热的概念,故A不选;
B.硫单质燃烧生成二氧化硫,故B不选;
C.符合燃烧热的概念,故C选;
D.燃烧热表示的是1ml可燃物燃烧放出的热量,故D不选;
故选C.
6.
【答案】
A,C
【考点】
热化学方程式
【解析】
物质的燃烧、酸碱中和反应均为放热反应,放热反应的反应热为负值,注意书写热化学方程式应注明物质的状态,以此来解答.
【解答】
A、物质的燃烧均为放热反应,而放热反应的反应热为负值,故A正确;
B、酸碱中和均为放热反应,而放热反应的反应热为负值,故B错误;
C、物质的燃烧为放热反应,放热反应的反应热为负值,故C正确;
D、由于物质的状态影响到物质所具有的能量,故书写热化学方程式应注明物质的状态,故D错误。
7.
【答案】
D
【考点】
热化学方程式
反应热和焓变
【解析】
此题暂无解析
【解答】
A.S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=a kJ⋅ml-1(a=-297.2),焓变是负值,S(s)在氧气中燃烧的反应是放热反应,故A正确;
B.气态S比固态S所含能量高,所以气态S反应放热多,放热越多焓变越小,所以a>b,故B正确;
C.反应是放热反应,1ml SO2(g)所具有的能量低于1ml S(s)与1ml O2(g)所具有的能量之和,故C正确;
D.S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=a kJ⋅ml-1(a=-297.2),16g固体硫为0.5ml,在氧气中充分燃烧,可放出148.6kJ的热量,故D错误;
故选D。
8.
【答案】
A
【考点】
热化学方程式
【解析】
据热化学方程式的书写原则写出氢气燃烧生成气态水的热化学方程式,方程中的热量和化学计量数要对应,根据1ml气态水转化成液态水放出的热量,结合氢气与氧气反应生成气态水的反应热计算生成液态水的反应热.
【解答】
氢气和氧气反应生成1ml水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为:H2(g)+12O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/ml,1g水蒸气转化为液态水放出2.45kJ的热量,1ml气体水变成液体水时要放出44.1kJ的热量,故反应H2(g)+12O2(g)=H2O(l)的反应热△H=-(241.8kJ/ml+44.1kJ/ml)=-285.9kJ/ml;
9.
【答案】
B
【考点】
反应热的大小比较
【解析】
物质的燃烧是放热的过程,液态水变为气态水需要吸收热量,根据物质的不同聚集状态判断反应热的大小.
【解答】
物质的聚集状态不同,放出的热量不同,水蒸气液化时放热,则有|△H1|<|△H2|,由于氢气的燃烧为放热反应,△H<0,则△H1>△H2,
10.
【答案】
A
【考点】
用盖斯定律进行有关反应热的计算
【解析】
此题暂无解析
【解答】
分析已知的三个热化学方程式,根据盖斯定律,由①+②×2可得,2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g),则有ΔH3=ΔH1+2ΔH2。
故选A。
11.
【答案】
A
【考点】
反应热的大小比较
【解析】
三个反应都为放热反应,物质发生化学反应时,生成液态水比生成气态水放出的热量多,反应越完全,放出的热量越多,以此解答该题。
【解答】
已知①2H2S(g)+302(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=-Q1 kJ/ml,
②2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l)△H=-Q2 kJ/ml,
③2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(g)△H=-Q3kJ/ml,
①与②相比较,由于S→SO2放热,则Q1>Q2,
②与③相比较,由于H2O(l)→H2O(g)吸热,则Q2>Q3,
则Q1>Q2>Q3,
12.
【答案】
B
【考点】
反应热和焓变
【解析】
A、依据图象分析判断1mlA2和1mlB2反应生成2mlAB;
B、反应焓变等于反应物能量总和-生成物能量总和;
C、依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量;
D、断裂化学键吸收能量;
【解答】
A、依据图象分析判断1mlA2和1mlB2反应生成2mlAB,每生成2mlAB吸收(a-b) kJ热量,故A错误;
B、应焓变等于反应物能量总和-生成物能量总和;该反应热△H=+(a-b)kJ⋅ml-1,故B正确;
C、依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量;故C错误;
D、断裂1 ml A-A和1 ml B-B键,吸收a kJ能量,故D错误;
13.
【答案】
C
【考点】
化学方程式的有关计算
反应热和焓变
【解析】
利用生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100克CaCO3沉淀可计算出二氧化碳的物质的量,即得出二氧化碳的物质的量与放出的热量的关系,再利用完全燃烧1摩尔无水乙醇生成2摩尔二氧化碳来分析放出的热量.
【解答】
因生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100克CaCO3沉淀,
CaCO3的物质的量为100g100g/ml=1ml,
由碳元素守恒可知,二氧化碳的物质的量也为1ml,
即生成1ml二氧化碳放出的热量为Q,
而完全燃烧1摩尔无水乙醇时生成2ml二氧化碳,
则放出的热量为Q×2=2Q,
二、简答题.
1.
【答案】
CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ⋅ml-1
H2(g)+12O2(g)=H2O(l),△H=-285.8kJ⋅ml-1
12H2SO4(aq)+NaOH(aq)=12Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ/ml
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ/ml
【考点】
热化学方程式
【解析】
(1)在25∘C、101kPa下,16g甲烷(CH4)的物质的量为1ml,燃烧时消耗2ml氧气生成CO2和液态水时放热890.3kJ,书写热化学方程式时要标明物质的聚集状态;
(2)燃烧热是1ml可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,计算1mlH2完全燃烧放出的热量,结合热化学方程式的书写方法写出热化学方程式;
(3)根据中和热的概念:稀的强酸和强碱反应生成1ml水所放出的热量求出中和热以及中和热的热化学方程式;
(4)化学反应中,化学键断裂吸收能量,形成新化学键放出能量,根据方程式计算分别吸收和放出的能量,以此计算反应热并判断吸热还是放热.
【解答】
1ml甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热890.3KJ;故燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ⋅ml-1,
故答案为:CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ⋅ml-1;
H2在1ml O2中完全燃烧生成2ml液态水,放出571.6kJ的热量,根据H2(g)+12 O2(g)=H2O(l);可知H2的物质的量为2ml,则1mlH2在氧气中完全燃烧放出的热量为12×571.6kJ=285.8kJ,因此H2的燃烧热为285.8kJ/ml;H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ⋅ml-1
故答案为:H2(g)+12O2(g)=H2O(l),△H=-285.8kJ⋅ml-1;
1.00L 1.00ml/L H2SO4溶液与2.00L 1.00ml/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,即生成2ml水放出114.6kJ的热量,反应的反应热为-11.46kJ/ml,中和热为-57.3kJ/ml,则中和热的热化学方程式:12H2SO4(aq)+NaOH(aq)=12Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ/ml,
故答案为:12H2SO4(aq)+NaOH(aq)=12Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ/ml;
在反应N2+3H2⇌2NH3中,断裂3mlH-H键,1ml N三N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2ml NH3,共形成6ml N-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,即N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ⋅ml-1,
故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92 kJ/ml;
2.
【答案】
CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ/ml
-74.8kJ/ml
H2O(l)=H2O(g)△H=△H1-△H22kJ/ml,△H1△H3
【考点】
有关反应热的计算
热化学方程式
用盖斯定律进行有关反应热的计算
【解析】
(1)首先写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H,利用盖斯定律①×3-(③×2+②)可得到该化学方程式,以此计算△H;
(2)燃烧热是指1ml纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,表示燃烧热的热化学方程式中可燃物为1ml,产物为稳定氧化物.碳单质、氢气、甲烷的热化学方程式分别为:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/ml;
②H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/ml;
③CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/ml,根据盖斯定律计算得到所需热化学方程式;
(3)①依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需让化学方程式;
②依据热化学方程式列式计算得到.
【解答】
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/ml
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/ml
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/ml
依据盖斯定律①×3-(③×2+②)得到:
6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(g)+6CO2(g)△H=-66kJ/ml;
得到热化学方程式为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ/ml,
故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ/ml;
实验测得碳单质、氢气、甲烷的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ/ml、-285.8kJ/ml、-890.3kJ/ml,则它们的热化学反应方程式分别为:
①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/ml;
②H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/ml;
③CH4(g)+202(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/ml;
根据盖斯定律,由①+②×2-③得,C(s)+2H2(g)=CH4(g),△H=[(-393.5kJ/ml)+(-285.8kJ/ml)×2]-(-890.3kJ/ml)=-74.8kJ/ml,
故答案为:-74.8kJ/ml;
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2
两式相减除以2得到:H2O(l)=H2O(g)△H=△H1-△H22kJ/ml;
故答案为:H2O(l)=H2O(g)△H=△H1-△H22kJ/ml;
②CO和H2分别燃烧生成CO2(g)和H2O(g),欲得到相同热量,设氢气和一氧化碳物质的量分别为x,y
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1
2△H1
x x△H12
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3
2△H3
y y△H32
x△H12=y△H32
所需CO和H2的体积比等于物质的量之比=△H1△H3,
故答案为:△H1△H3.
3.
【答案】
反应物具有的总能量,生成物具有的总能量
降低
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ/ml
【考点】
吸热反应和放热反应
热化学方程式
【解析】
(1)从能量变化图可知A、C点的含义,A为反应物能量,C为生成物能量;
(2)从催化剂对活化能的影响分析,降低反应的活化能加快反应速率;
(3)达到平衡时,测得反应放出的热量为18.4kJ,混合气体的物质的量为3.6ml,由求得放出18.4KJ能量物质的量的变化,进而求得按化学计量数反应的热效应,从而写出热化学方程式.
【解答】
从能量变化图可知,A点代表反应物具有的总能量,C点代表生成物具有的总能量,
故答案为:反应物具有的总能量,生成物具有的总能量;
使用催化剂,降低了反应所需活化能,活化分子百分数增加,反应速率加快,
故答案为:降低;
根据方程式计算△H
物质的量变化为:1+3-3.6=0.4,放出18.4KJ能量,物质的量变化为:1+3-2=2时,对应的能量变化为X
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△n∽Q
1 3 2 2 X
0.4 0.4 18.4
X=2×,即△H=-92kJ/mL.
故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92kJ/mL.
4.
【答案】
5.0
250ml容量瓶,胶头滴管,环形玻璃搅拌棒,减少实验过程中的热量损失,12H2SO4(aq)+NaOH(aq)=12Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/ml
-53.5,acd
【考点】
中和热的测定
【解析】
I、(1)根据公式m=nM=cVM来计算氢氧化钠的质量,但是没有245mL的容量瓶;
(2)根据配制步骤是计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶来分析需要的仪器;
II、(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;中和热测定实验成败的关键是保温工作;
(2)根据中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1ml水放出的热量,标注物质聚集状态和对应焓变写出热化学方程式;
(3)①先判断温度差的有效性,然后求出温度差平均值;
②根据Q=m⋅c⋅△T计算出反应放出的热量,然后计算出生成1ml水放出的热量,就可以得到中和热;
③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小;
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,测得的热量偏小;
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高.
【解答】
解:I、(1)没有245mL的容量瓶,所以用250mL的容量瓶,需要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5ml/L×0.25L×40g/ml=5.0g,
(2)一般用托盘天平称量溶质,在烧杯中溶解溶质氢氧化钠并用玻璃棒搅拌,冷却后转移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤烧杯、玻璃棒2-3次,并将洗涤液移入容量瓶中,加水至液面距离刻度线1∼2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀.所以所需仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管.根据提供的仪器可知,还需仪器是250ml容量瓶、胶头滴管,
(3)①4次温度差分别为:4.0∘C,4.0∘C,3.9∘C,4.1∘C,均有效,温度差平均值4.0∘C,
实验次数]
起始温度t1/∘C]
终止温度t2/∘C]
温度差平均值(t2-t1)/∘C]
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
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