所属成套资源:2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1单元测试题(45分)
- 第一章 化学反应的热效应 跟踪题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1 试卷 0 次下载
- 第一章 化学反应的热效应+测试题2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1 试卷 0 次下载
- 第一章化学反应的热效应单元测试题 2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1 试卷 0 次下载
- 第一章化学反应的热效应单元测试题2023-2024学年上学期高二化学人教版(2019)选择性必修1 试卷 0 次下载
- 第二章 化学反应速率与化学平衡 单元检测题 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1 试卷 0 次下载
第一章 化学反应的热效应测试题2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1
展开
这是一份第一章 化学反应的热效应测试题2023-2024学年高二上学期人教版(2019)化学选择性必修1,共22页。
第一章 化学反应的热效应 测试题
一、单选题(共12题)
1.CaO和BaO的能量关系如图所示(M=Ca、Ba);
已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法正确的是
A.
B.
C.O-H的键能为
D.
2.某同学设计如图所示实验,探究反应中的能量变化。
下列判断正确的是
A.由实验可知,(a)(b)所涉及的反应均为放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,释放出的热量有所增加
C.实验(c)测定反应热时,在不断搅拌的基础上缓慢加入反应液
D.实验(c)为稀硫酸和氢氧化钠稀溶液的反应,若将稀硫酸改为浓硫酸测定反应热,则测得的反应热的数值偏大
3.下列说法错误的是
A.在化学反应过程中,发生物质变化的同时不一定发生能量变化
B.化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C.当生成物总能量高于反应物总能量时,反应吸热
D.化学反应能量变化多少与反应物和生成物的聚集状态有关
4.下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是
①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1 C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1 S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH2
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
④CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH1HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH2
A.②③④ B.① C.②④ D.①②③
5.合成氨反应为 ,下列有关说法错误的是
A.该反应的
B.反应的(E表示键能)
C.反应中每消耗转移电子数目约等于
D.与充分反应放出的热量为
6.已知:100kPa下,1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳气体放热393.5kJ;1mol金刚石完全燃烧生成1mol二氧化碳气体放热395.4kJ,下列说法正确的是
A.金刚石比石墨稳定
B.石墨与金刚石互为同位素
C.石墨转化为金刚石是物理变化
D.100kPa下,1molCO2(g)完全分解为石墨和O2(g)吸热393.5kJ
7.古诗词蕴含丰富的化学知识,下列诗句所涉及的物质变化过程中,包含吸热反应的是
A.白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河
B.寒野箱氛白,平原烧火红
C.烈火焚烧若等闲,要留清白在人间
D.开窗尽见千山雪,雪未消时月正明
8.破坏(或形成)1mol化学键所吸收(或放出)的能量称为键能。已知:H—H键的键能为436kJ·mol-1,O—H键的键能为486kJ·mol-1,C—O键的键能为343kJ·mol-1,C—H键的键能为413kJ·mol-1。根据CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-99kJ·mol-1,判断CO分子中C≡O键的键能为
A.1097kJ·mol-1 B.1196kJ·mol-1 C.1295kJ·mol-1 D.2068kJ·mol-1
9.H2与O2发生反应的过程用模型图表示如下(“—”表示化学键)。下列说法错误的是
A.过程I是吸热过程
B.该过程是旧化学键断裂,新化学键形成的过程
C.过程III是放热过程
D.该反应只能以热能的形式进行能量转化
10.下列反应中,属于放热反应的是
A.铝和盐酸反应 B.甲烷高温分解为C和
C.与反应 D.高温煅烧石灰石使其分解
11.化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.稀土金属被称为冶金工业的维生素
B.地沟油和甲醇或乙醇可以制造生物柴油,生物柴油属于烃类化合物
C.“嫦娥五号”使用的太阳能电池板和锂离子电池组,均可将化学能转变为电能
D.泡沫灭火剂可以用于Mg粉引起的火灾,因为CO2可以隔绝空气
12.已知H2(g)+Br2(g)=2HBr(g) △H=-102 kJ·mol-1,其它相关数据如下表:
H2(g)
Br2(g)
HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
436
a
369
则表中a为
A.230 B.200 C.404 D.260
二、非选择题(共10题)
13.环氧乙烷是高效消毒剂,可用于口罩等医用品消毒,工业常用乙烯氧化法生产。
主反应:2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) △H1=-209.8kJ/mol
副反应:CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H2=-1323.0kJ/mol
回答下列问题:
C2H4的燃烧热△H=-1411.0kJ/mol,则环氧乙烷(g)的燃烧热△H= 。
14.完成下列问题。
(1)根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是_______。
A.其热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=+41 kJ·mol-1
B.该反应为吸热反应
C.该反应为放热反应
D.若当H2O为液态时反应热为ΔH2,则ΔH2>ΔH
(2)25℃、101 kPa下,已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式是 。
(3)已知反应:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H3
利用上述三个反应,计算4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的反应焓变△H4为 (用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。
(4)已知反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的△H= +11kJ•mol﹣1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。
(5)已知热化学方程式M(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=—1367 kJ/mol,则M的化学式为 。当实际放出的热量为68.35 kJ时所消耗M的质量为 。
(6)在25℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为: 。
15.反应物、生成物的能量与活化能的关系图
活化能越小,普通分子就越容易变成 。如图所示:反应的活化能是E1,反应热是E1-E2。
16.回答下列问题:
(1)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、 。
(2)向的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、浓硫酸、稀盐酸,则恰好完全反应时的热效应、、从大到小的排序是 。
(3)为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到现象为 ,则说明该反应是放热反应。
17.50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液测定计算中和反应的反应热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃用品是 。若操作时分几次注入反应液,求得的反应热数值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)已知盐酸和NaOH稀溶液发生中和反应生成0.1 mol H2O时,放出5.73 kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为: 。
(3) (填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是 。
18.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的准确性的关键是 。
(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△H将 (填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是 。
(4)利用50 mL 0.50 mol/L的稀盐酸与50 mL 0.55 mol/L的稀氢氧化钠溶液进行实验,设溶液的密度均为1g /cm3,中和后溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃),请根据下表中实验数据计算中和热△H = (取小数点后一位)。
温度
试验次数
起始温度
终止温度
HCl
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.4
2
27.0
27.4
27.2
31.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
(5)上述(4)中的结果与中和热的理论值有偏差,产生偏差的原因可能是 (填序号)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取盐酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀盐酸的温度
19.完成下列反应的热化学方程式。
(1)气体完全燃烧生成液态水和气体,放出的热量,写出该反应的热化学方程式
(2)室温下,充分燃烧一定量的丁烷放出的热量为Q,生成的恰好与浓度为的溶液完全反应生成正盐,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式
(3)已知:
写出和反应生成液氨的热化学方程式 。
(4)已知:①
②
试写出电离的热化学方程式 。
(5)是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S-F键,已知转化为气态硫原子吸收能量,F-F键能为,S-F键能为,试写出和反应生成的热化学方程式 。
20.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ/mol;
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9 kJ/mol
(1)表示甲醇完全燃烧热的的热化学方程式为 ;
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2= 。(用E1、E2的相关式子表示);
(3)捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) △H2
反应Ⅲ: (NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3
则ΔH3与ΔH1 、ΔH2与之间的关系为ΔH3 = ;
(4)拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量:
化学键
H﹣H
N﹣H
N≡N
键能/kJ/mol
436
391
945
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=akJ/mol,试根据表中所列键能数据估算a的值 。(注明“+”或“﹣”)。
21.化学反应与能量
(1)已知
设有氢气和丙烷的混合气体5mol,完全燃烧时放出热量为3847kJ,则混合气体中氢气与丙烷的体积比是 。
(2)甲醇()广泛用作燃料电池的燃料,可由天然气来合成,已知:
①
②
③
则甲醇的燃烧热为 。
(3)向足量的溶液中加入100mL的溶液,放出的热量是5.12kJ。向足量的溶液中加入100mL的溶液,放出的热量为2.2kJ。则溶液与溶液反应的热化学方程式为
。
(4)已知:
、和键的键能分别为436、496和,则a为 。
22.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。回答下列问题:
(1)W、X对应的两种最高价氧化物的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为 。
(2)X的硝酸盐水溶液显 性,用离子方程式解释原因 。
(3)Y的低价氧化物通入Z单质的水溶液中,发生反应的化学方程式为 。
(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是: > > > 。(填写离子符号)
(5)Z的最高价氧化物为无色液体,0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液,并放出QkJ的热量。写出该反应的热化学方程式: 。
参考答案:
1.D
A.由盖斯定律,反应热与始末状态有关,与反应路径无关,则,,A错误;
B.MO(s)+CO2(g)+H2O(l)=MCO3(s)+ H2O(g)是放热反应,,MO(s) =M2++O2-是化学键断裂需要吸热,属于吸热反应,,则,B错误;
C.键能是指1molAB气体分子断裂为中性气态原子A和B所需要的能量,是液态水吸收变为气态水吸收的热量,不是O-H的键能,C错误;
D.可得MO(s)+CO2(g)+H2O(l)=M2+(g)+(g)+ H2O(g),钙离子半径小于钡离子,则离子键键能:CaO>BaO,CaO (s)断裂离子键需要能量较高,则,整理即,D正确;
故选:D。
2.D
A.氢氧化钡晶体和氯化铵反应为吸热反应,A错误;
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后,反应速率加快,但是释放出的热量不变,B错误;
C.实验(c)测定反应热时,在不断搅拌的基础上迅速加入反应液,减少测量过程中的误差,C错误;
D.浓硫酸溶于水放出热量,导致测得的反应热的数值偏大,D正确;
故选D。
3.A
A.在化学反应中,物质发生变化 ,是因为旧的化学键断裂,新的化学键生成,而旧键断裂要吸收能量,新键形成要放出能量,这两股能量的不同而必然造成能量的变化,A错误;
B.旧键断裂要吸收能量,新键形成要放出能量,这两股能量的不同而必然造成能量的变化,B正确;
C.当生成物的总能量高于反应反应物的总能量,则反应物需要吸收能量才能达到生成物的能量,C正确;
D.反应物和生成物的聚集状态不同,则能量不同,故化学反应能量变化的多少与反应物和生成物的聚集状态有关,D正确;
故选A。
4.A
①碳单质完全燃烧生成二氧化碳放热多于不完全燃烧生成一氧化碳放的热,反应的焓变是负值,所以△H1<△H2,故①不符合题意;
②物质的燃烧反应是放热的,所以焓变是负值,固体硫变为气态硫需要吸收热量,所以△H1>△H2,故②符合题意;
③化学反应方程式的系数加倍,焓变数值加倍,该化合反应是放热的,所以焓变值是负值,2△H1=△H2,△H1>△H2,故③符合题意;
④醋酸是弱酸,电离过程需要吸热,盐酸是强酸,完全电离出离子,与氢氧化钠中和放出的热量更多,焓变是负值,所以△H1>△H2,故④符合题意;
由上②③④符合题意,选项A正确;答案为A。
5.D
A.该反应是气体物质的量减少的反应,是熵减的反应,即ΔS<0,故A正确;
B.利用ΔH=反应物的键能总和-生成物键能总和,ΔH=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H),故B正确;
C.根据反应方程式,氢元素的化合价由0价升高为+1价,即每消耗1mol氢气转移电子物质的量为1mol×2=2mol,数目约等于,故C正确;
D.该反应为可逆反应,反应进行不完全,与充分反应放出的热量小于,故D错误;
故选D。
6.D
A.金刚石燃烧时放热更多,说明金刚石的能量高,则金刚石不如石墨稳定,A错误;
B.石墨与金刚石为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,B错误;
C.石墨而金刚石为不同物质,石墨转化为金刚石是化学变化,C错误;
D.100kPa下,1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳气体放热393.5kJ,则其逆过程吸热,即1molCO2(g)完全分解为石墨和O2(g)吸热393.5kJ,D正确;
综上所述答案为D。
7.C
A.烽火涉及燃烧,燃烧为放热反应,A错误;
B.烧火红涉及燃烧,燃烧为放热反应,B错误;
C.烈火焚烧若等闲,涉及碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳的反应,该反应为吸热反应,C正确;
D.开窗尽见千山雪,雪未消时月正明只涉及物理变化,不涉及化学反应,D错误;
故选C。
8.A
根据反应热△H=反应物的键能的总和减去生成物的键能的总和,设C≡O键的键能为x kJ·mol-1,则有:x kJ·mol-1+2×(436kJ·mol-1)-3×( 413kJ·mol-1)-( 343kJ·mol-1)-( 486kJ·mol-1)=-99 kJ·mol-1,解得:x=1097,故答案为A。
9.D
A.过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子,属于吸热过程,故A正确;
B.过程Ⅰ为旧化学键断裂,过程Ⅲ为新化学键形成的过程,故B正确;
C.过程Ⅲ为新化学键形成的过程,是放热过程,故C正确;
D.该反应可通过燃料电池,实现化学能到电能的转化,故D错误;
故选:D。
10.A
A.铝和盐酸反应为金属和酸反应,反应放出热量,A正确;
B.甲烷高温分解为C和为分解反应,吸收热量,B错误;
C.与反应为吸热反应,温度降低,C错误;
D.高温煅烧石灰石使其分解为分解吸热反应,D错误;
故选A。
11.A
A.世界稀土金属资源稀缺,但稀土金属是国家军事战略的重大资源,A项正确;
B.烃类物质是只含碳氢的有机物,而地沟油和甲醇、乙醇等均含有氧元素,B项错误;
C.太阳能电池板是将太阳能转化为电能,C项错误;
D.泡沫灭火器产生的CO2能与Mg等活泼金属发生反应,D项错误;
故选A。
12.B
H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)△H=-102kJ/mol,反应热等于反应物的总键能减生成物的总键能,则△H=-102=436+a-2×369,a=200,故选B。
13.-1306.1kJ·mol-1
已知C2H4的燃烧热△H=-1411.0kJ/mol,则有③CH2=CH2(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H3=-1411.0kJ/mol;
①2CH2=CH2(g)+O2(g)2(g) △H1=-209.8kJ/mol
根据盖斯定律,由③-①得反应:(g) + 2O2(g)= 2CO2(g)+2H2O(l) △H=2△H3-△H1=-1306.1kJ·mol-1。
14.(1)B
(2)H2(g) +O2(g)= H2O(1)△H=—285.8kJ·mol-1
(3)2△H1+3△H2—2△H3
(4)299
(5) C2H6O 2.3 g
(6)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=—2Q kJ·mol-1
【解析】(1)
A.由图可知,该反应为吸热反应,反应的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g)ΔH=+41 kJ·mol-1,故错误;
B.由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故正确;
C.由图可知,该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,故错误;
D.液态水的能量低于气态水,当二氧化碳与氢气反应生成等量液态水时,吸收的热量少于气态水,则ΔH>ΔH2,故错误;
故选B;
(2)
由25℃、101 kPa下,已知1g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9 kJ的热量可知,氢气的燃烧热△H=—=—285.8kJ·mol-1,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g) +O2(g)= H2O(1)△H=—285.8kJ·mol-1,故答案为:H2(g) +O2(g)= H2O(1)△H=—285.8kJ·mol-1;
(3)
将已知反应依次编号为①②③,由盖斯定律可知,反应①×2+②×3—③×2得到反应④,则反应的焓变△H4=2△H1+3△H2—2△H3,故答案为:2△H1+3△H2—2△H3;
(4)
设碘化氢的键能为akJ/mol,由热化学方程式可得:2a—(436kJ/mol+151kJ/mol)=+11kJ/mol,解得a=299,则1mol气态碘化氢分子中化学键断裂时需吸收的能量为299 kJ/mol×1mol=299kJ,故答案为:299;
(5)
由原子个数守恒和反应的热化学方程式可知,M的化学式为C2H6O;设当实际放出的热量为68.35 kJ时所消耗M的质量为×46g/mol=2.3g,故答案为:C2H6O;2.3g;
(6)
由题意可得如下转化关系:C2H6O—2CO2—2CaCO3,由在25℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀可知,乙醇燃烧反应的焓变为ΔH=—=—2Q kJ·mol-1,则反应的热化学方程式为C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=—2Q kJ·mol-1,故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=—2Q kJ·mol-1。
15.活化分子
活化能是活化分子的平均能量和普通分子的平均能量之差,活化能越小,普通分子就越容易变成活化分子。如图所示,反应的活化能是E1,反应热是E1-E2。
16.(1)环形玻璃搅拌棒
(2)>>
(3)U形管左侧(甲)液面低、右侧(乙)液面高
(1)测定中和热时,要确保稀酸反应完全,且热量不散失,故要在保温性能好的体系中反应,一次性迅速把NaOH溶液倒入反应器,并用环形玻璃搅拌棒,则中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒。
(2)醋酸是弱电解质,在水溶液中电离吸热,浓硫酸遇水放出大量的热,因此向的NaOH溶液中分别加入稀醋酸、浓硫酸、稀盐酸,放出的热量是:浓硫酸>稀盐酸>稀醋酸,由于焓变小于零,因此恰好完全反应时的热效应从大到小的排序是>>。
(3)如果试管内的反应放热,则集气瓶内空气受热膨胀,出现的现象为:U形管左侧(甲)液面低,右侧(乙)液面高;故当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到现象为:U形管左侧(甲)液面低、右侧(乙)液面高,说明集气瓶内空气受热膨胀,即该反应是放热反应。
17.(1) 环形玻璃搅拌器 偏小
(2)NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ•mol-1
(3) 不能 Ba2+与硫酸根反应生成BaSO4的反应热会影响中和热
【解析】(1)
由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器;若操作时分几次注入反应液,部分能量损耗,求得的反应热数值偏小;
(2)
生成0.1mol H2O时,放出5.73kJ的热量,则生成1mol H2O时,放出57.3kJ的热量,所以热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1;
(3)
硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外,还生成了BaSO4沉淀,该反应中的生成热会影响反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热。
18. 环形玻璃搅拌棒 减少热量散失 偏小 NaOH固体溶解放热 -55.2 kJ/mol acd
(1)根据量热计的构造来判断该装置中缺少的仪器;
(2)中和热测定中,必须确保热量不散失;
(3)氢氧化钠固体溶于水放出热量;
(4)根据不足量的稀盐酸计算反应产生水的物质的量,先计算平均反应温度,计算反应放出热量,根据△H=-计算中和热;
(5)根据△H=-分析实验误差。
(1)由量热计的构造可知该装置中缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定需准确测定热量变化,故提高中和热测定的准确性的关键是减少热量散失;
(3)氢氧化钠固体溶于水放热,使溶液温度偏高,所以实验中测得的中和热数值将偏大,放出的热量数值越大,反应热△H就偏小;
(4)3次反应的温度差分别为3.3℃、4.1℃、3.3℃,第2次与其他两次数据差别较大,舍去,平均值为3.3℃,50 mL 0.50 mol/L的稀盐酸与50 mL 0.55 mol/L的稀氢氧化钠溶液的质量和m=100 mL×1 g/cm3=100 g,c=4.18 J/(g·℃),根据盐酸与NaOH的物质的量可知:HCl不足量,完全反应,反应产生H2O的物质的量n(H2O)=0.50 mol/L×0.05 L=0.025 mol,代入公式得生成0.025 mol水放出热量Q=4.18 J/(g·℃) ×100 g×3.3℃=1379.84 kJ=1.37984 kJ,所以生成1 mol水放出热量Q=1.37984 kJ ×kJ,故该实验测得的中和热△H =-55.2 kJ/mol;
(5)a.装置保温、隔热效果差,热量损失大,测得反应放出的热量偏少,导致中和热的数值偏小,a符合题意;
b.量取盐酸的体积时仰视读数,会导致盐酸的体积偏大,酸的物质的量偏多,反应放出的热量就偏多,使中和热的数值偏大,b不符合题意;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中,导致热量损失大,使测得的反应放出的热量偏少,最终使中和热的数值偏小,c符合题意;
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定稀盐酸的温度,则稀盐酸的起始温度偏高,则测得反应放出的热量偏少,导致中和热的数值偏小,d符合题意;
故答案为acd。
【点睛】中和热测定关键是减少热量散失,准确测定溶液的温度。要快速混合酸、碱溶液,并要使用同一个温度计测量反应的酸、碱的温度及混合液的温度,测定一个溶液温度后经洗涤温度计后再测量另一溶液的温度;在计算混合溶液温度时,要舍去误差较大数值,然后计算溶液的平均温度,最后根据△H=-计算中和热。
19.(1)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1297.4kJ/mol
(2)C4H10(g)+ O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-20QkJ/mol
(3)N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=-2(b+c-a) kJ/mol
(4)HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ/mol
(5)S(s)+3F2(g)═SF6(g) ΔH=-1220 kJ/mol。
(1)的物质的量为,气体完全燃烧生成液态水和气体,放出的热量,所以1mol完全燃烧放出;
(2)丁烷燃烧生成的恰好与浓度为的溶液完全反应生成正盐,所以丁烷充分燃烧放出的的物质的量为,根据丁烷燃烧的反应式C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l),说明0.05mol丁烷燃烧放出的热量为Q;
(3)根据盖斯定律,结合已知条件计算;
(4)根据盖斯定律,结合已知条件计算;
(5)根据反应热△H=反应物总键能−生成物总键能计算反应热。
(1)的物质的量为,气体完全燃烧生成液态水和气体,放出的热量,所以1mol完全燃烧放出,热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1297.4kJ/mol;
故答案为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1297.4kJ/mol;
(2)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量为Q,生成的恰好与浓度为的溶液完全反应生成正盐,所以丁烷充分燃烧放出的的物质的量为,根据丁烷燃烧的反应式C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l),说明0.05mol丁烷燃烧放出的热量为Q,所以1mol丁烷燃烧放出的热量为20Q,丁烷燃烧热的热化学方程式为C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-20QkJ/mol;
故答案为C4H10(g)+O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-20QkJ/mol;
(3)①;②;③;④;根据盖斯定律有,所以热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=-2(b+c-a) kJ/mol;
故答案为N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=-2(b+c-a) kJ/mol;
(4)①;②;③HF(aq)H+(aq)+F-(aq);根据盖斯定律有③=①-②,所以电离的热化学方程式为HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ/mol;
故答案为HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ/mol;
(5)反应热△H=反应物总键能−生成物总键能,所以对于S(s)+3F2(g)═SF6(g),其反应热△H=280kJ/mol+3×160kJ/mol−6×330kJ/mol=−1220kJ/mol,即S(s)+3F2(g)═SF6(g) △H=−1220kJ/mol;
故答案为S(s)+3F2(g)═SF6(g) △H=−1220kJ/mol。
【点睛】本题主要考查热化学方程式的书写,反应热的计算等,熟练掌握盖斯定律,反应热的定义是关键。
20. CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7kJ/mol E1-E2 2△H2-△H1 -93
(1)根据盖斯定律,将已知热化学方程式叠加,可得待求反应的热化学方程式;
(2)反应焓变△H=生成物总能量-反应物总能量,据此解答;
(3)根据盖斯定律,将已知热化学方程式叠加,可得三个反应的焓变的关系;
(4)反应热等于反应物键能与生成物键能的差,据此计算。
(1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8kJ/mol;
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9kJ/mol
将①+②,整理可得:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7kJ/mol;
(2)根据图示可知:反应物焓变ΔH=生成物总能量-反应物总能量=(E1-E2) kJ/mol;
(3)①2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1
②NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) △H2
③(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3;
②×2-①,整理可得:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3=2△H2-△H1;
(4)反应热等于反应物键能与生成物键能的差,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=945kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391 kJ/mol=-93kJ/mol。
【点睛】本题考查了盖斯定律在热化学方程式书写的应用及反应热与键能、物质含有的能量的关系。物质发生反应过程中的能量变化与反应途径无关,只与物质的始态和终态有关,根据盖斯定律可以计算不容易测定的反应热及不能直接反应的反应热;反应热等于反应物键能与生成物键能的差,等于生成物能量与反应物的差。
21.(1)3:1
(2)
(3)
(4)+130
(1)设混合气体中H2的物质的量为xmol,则丙烷的物质的量为(5-x)mol,因此,解得x=3.75,则丙烷的物质的量为1.25,相同条件下,气体的物质的量之比等于其体积之比,故混合气体中氢气与丙烷的体积比是3:1。
(2)甲醇燃烧热的方程式为,由盖斯定律可知该反应可由得到,故燃烧热的焓变=,因此燃烧热为
(3)向足量的溶液中加入100mL的溶液,放出的热量是5.12kJ。则该反应的热化学方程式为25×5.12=;向足量的溶液中加入100mL的溶液,放出的热量为2.2kJ。该反应热化学方程式为25×2.2=;根据盖斯定律可知,溶液与溶液反应的热化学方程式为 。
(4)已知:①
②
由盖斯定律可知②-①×2得,根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能,则,解得a=+130。
22. Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 酸 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ SO2+Cl2+2H2O +2HCl S2->Cl->Na+>Al3+ Cl2O7(l)+H2O(l) =2HClO4(aq);△H=-4QkJ·mol-1
(1)氢氧化铝是两性氢氧化物,能和强碱反应;
(2)硝酸铝是强酸弱碱盐,水解显酸性;
(3)二氧化硫可以被氯气氧化;
(4)电子层越多半径越大,核外电子数一样,核内质子数越多,半径越小;
(5)热化学方程式中的反应热大小和方程式的系数有关。
W、X是金属元素,且W、X对应的两种最高价氧化物的水化物可以反应,W为Na,X为Al,Y、Z是非金属元素,Y的低价氧化物能和Z单质反应,说明Y的低价氧化物有还原性,Z单质具有氧化性,可知Y的低价氧化物为SO2,Z的单质即为Cl2,故Y为S,Z为Cl;
(1)氢氧化铝是两性氢氧化物,能和强碱反应生成盐和水,故答案为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(2)硝酸铝是强酸弱碱盐,铝离子水解显酸性,水解的离子方程式为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+;
(3)二氧化硫有还原性,氯气单质具有氧化性,二者反应方程式为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;
(4)核外电子数一样,核内质子数越多,半径越小,故:Na+>Al3+,S2->Cl-,电子层越多半径越大,则有S2->Cl->Na+>Al3+;
(5)0.25molCl2O7与一定量水混合得到HClO4溶液时,放出QkJ的热量,则1molCl2O7与一定量水混合得到HClO4溶液时,放出4QkJ的热量,所以热化学方程式为: Cl2O7(1)+H2O(1)=2HClO4(aq);△H=-4QkJ•mol-1。