2024届高三化学高考备考一轮复习训练--反应热
展开2024届高三化学高考备考一轮复习训练--反应热
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的是
A
B
C
D
目的
测定中和反应的反应热
将溶液蒸干制备无水
稀释浓硫酸
进行蒸馏分离
实验装置
A.A B.B C.C D.D
2.“液态阳光”由中国科学院液态阳光研究组命名,指的是利用太阳能、风能等可再生能源分解水制氢,再将空气中的CO2加氢制成CH3OH等液体燃料。该过程零污染、零排放,并且可形成循环,是迄今为止人类制备CH3OH最清洁环保的方式之一,下列说法错误的是
A.SiO2的熔点比CO2高,原因是SiO2的分子间作用力更强
B.CO2是直线形分子
C.即使使用高效催化剂,改变反应历程,CO2和H2O合成CH3OH和O2也为吸热反应
D.甲醇的沸点高于甲硫醇(CH3SH)
3.下列设备工作时,将化学能转化为电能的是
A
B
C
D
锂离子电池
太阳能路灯
电动车电池充电
燃气灶
A.A B.B C.C D.D
4.诗词是中华民族灿烂文化的瑰宝。下列诗句中包含的反应属于氧化还原反应且属于放热反应的是
A.遥知不是雪,为有暗香来 B.千里冰封,万里雪飘
C.野火烧不尽,春风吹又生 D.千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金
5.石墨炔是一种新型全碳材料,由中科院院士李玉良课题组首次合成;石墨炔具有捕获水分子、催化水分解的特点,以及其天然带隙能够吸收可见光、具备光能/电能转化等性质。科学家利用石墨炔的优良性能,设计出一种如图所示新型智能固体镁水电池,图中VB表示电池两极电压,CB表示“普通电池”。下列叙述正确的是
A.电池的总反应方程式为Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
B.放电时电流由镁电极流向石墨炔电极
C.电池工作时有三种能量转化形式
D.转移2mol电子生成22.4LH2
6.下列说法正确的是
A.凡是需要加热的反应都是吸热反应
B.伴有能量变化的物质变化过程都是化学变化
C.已知石墨转化为金刚石是吸热反应,所以石墨比金刚石稳定
D.干冰易升华,这与分子中键的键能大小有关
7.对于工业合成氨的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.升高温度能加快反应速率
C.0.1mol N2与0.3mol H2充分反应可释放9.24kJ的能量
D.若3v(N2)=v(H2),该反应处于平衡状态
8.下列反应前后物质的总能量变化可用如图表示的是
A.盐酸与氢氧化钠溶液的反应 B.生石灰和水的反应
C.石灰石在高温下的分解反应 D.木炭在氧气中燃烧
9.如图所示,曲线a和b代表N2和H2在不同条件下反应的能量变化,下列有关说法中正确的是
A.a放出的热量比b多
B.断开1molN2和3molH2的化学键需要放出2250.9KJ的热量
C.1molN2和3molH2的总键能比2molNH3的总键能大
D.1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量
10.如图所示装置可用于实验室测定中和热,下列说法正确的是
A.本实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
B.缺少的搅拌器不可以是活泼金属,可用铜质搅拌棒
C.过程中需用同一温度计至少测定三次温度
D.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应放出的热量即为中和热
11.已知石墨和金刚石与氧气反应生成二氧化碳的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.这两个反应放出的热量相等
B.由石墨制备金刚石的过程是物理变化
C.因为金刚石的能量比石墨的能量高,所以金刚石比石墨稳定
D.断开1mol石墨中的共价键吸收的能量大于断开1mol金刚石中的共价键吸收的能量
12.已知反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A.该反应的反应物或生成物都能用来表示该反应的反应速率
B.1 mol NO2和1 mol CO的键能总和小于1 mol NO和1 mol CO2的键能总和
C.若将该反应设计成燃料电池,则电极反应物不同,电极材料可能相同
D.1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量低于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量
13.我国科学家合成了一种新型Au15/MoC材料,实现了低温催化水煤气变换。反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,TS指过渡态。下列有关说法不正确的是
A.温度一定时,加压无法提高平衡转化率
B.分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的
C.反应历程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*→CO*+H2O*+OH*+H*
D.该过程有极性键的断裂和生成
14.如图为等物质的量的H2(g)和Cl2(g)反应生成HCl(g)的微观示意图。下列说法正确的是
A.a>b
B.过程Ⅰ放出热量,过程Ⅱ吸收热量
C.反应物的总能量大于生成物的总能量
D.该反应过程中断裂与形成的化学键均为极性键
15.中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,可以利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示,下列说法错误的是
A.上述过程中,反应物的总能量小于生成物的总能量 B.上述过程中,太阳能转化为化学能
C.过程Ⅰ释放能量,过程Ⅱ吸收能量 D.该反应过程属于氧化还原反应
二、实验题
16.高一某兴趣小组设计了中和热测定实验方法如下:
Ⅰ.量取50mL 0.50mol/L盐酸倒入图中量热计的内筒,测量温度,用水把温度计上的盐酸冲洗净,擦干备用。
Ⅱ.量取50mL 0.55 NaOH溶液,测量温度;
Ⅲ.将NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒,立即盖杯盖,插入温度计,用___________搅拌。测量混合液的最高温度。请回答:
(1)Ⅲ中横线上应填写___________。
(2)NaOH溶液稍过量的原因___________。
(3)如果盐酸、氢氧化钠溶液的初始温度均为23.0℃,最后测得混合溶液的最高温度为26.1℃,溶液的密度均为1,中和后溶液的比热容C=4.18J/(g·℃),根据本实验数据计算出的中和热为___________kJ/mol。(结果保留一位小数)
(4)若某次实验测得中和热,与理论值-57.3kJ/mol出现较大偏差,产生偏差的原因不可能是___________。(填字母序号)
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有酸的量热计的内筒中
C.用温度计测定酸溶液起始温度后直接测定碱溶液的温度
D.用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数
(5)若将含0.5mol 的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合,测出的中和热的值会偏___________。(填“小”、“不变”或“大”)。
17.用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定。已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为,中和反应后溶液的比热容)。
回答下列问题:
(1)b仪器名称___________;不能用铜丝代替b的理由是___________。
(2)如果测量NaOH溶液温度后不把温度计上的碱用水冲洗干净,就直接测量盐酸的温度,则测得的___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)若简易量热计不盖杯盖,则所测得中和反应反应热的绝对值___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)反应后体系温度的测量,将___________记为反应后体系的温度
(5)若四次平行操作测得终止温度与起始温度的温差()分别为①3.2℃、②4.3℃、③3.3℃、④3.4℃,则最终代入计算式的温差数据为___________℃。
18.化学反应中的能量变化通常表现为热量变化,研究热量变化具有重要的意义。化学反应的反应热可通过实验测定,也可通过计算间接获得。
(1)下列变化属于吸热反应的是___________(填序号)。
①液态水气化 ②胆矾加热变成白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氢气还原氧化铜 ⑤碳酸钙高温分解
⑥氢氧化钾和稀硫酸反应 ⑦灼热的木炭与的反应 ⑧晶体与晶体的反应 ⑨甲烷在空气中燃烧的反应
(2)在25 ℃、101 kPa下,23 g乙醇完全燃烧生成和被态水时放热638.4 kJ。则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为___________。
Ⅰ.中和反应反应热的实验测定
(3)某化学兴趣小组要完成中和反应反应热的测定,实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、量筒2支、醋酸、 NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是___________、___________。
(4)在量热计中将100 mL 的醋酸溶液与100mL 的氢氧化钠溶液混合,温度从298.0 K升高到300.7 K,已知量热计的热容常数(各部件温度每升高1 K所需的热量)是,溶液密度均近似为,充分混合后溶液的比热容。求醋酸与氢氧化钠发生中和反应的反应热___________。(小数点后保留1位数字)
(5)若用KOH代替NaOH,对测定结果___________(填“有”或“无”)影响;若用盐酸代替醋酸做实验,则测定结果___________(填“偏大”或“偏小”无影响)。
Ⅱ.通过计算间接获得反应热
(6)利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①
②
③ ,已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键
436
343
1076
465
413
(已知结构式为)
由此计算___________;已知,则___________。
19.50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是_______。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_______。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中改用60mL0.50mol•L-1盐酸跟50mL0.55mol•L-1NaOH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_______(填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会_______。(均填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(6)平行地做一次这样的实验需要测定_______次温度。
20.I.在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂(H2O2),当它们混合时,即产生大量的N2和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量。
(1)写出该反应的热化学方程式______。
(2)已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol,则16g液态肼燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是______kJ。
(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是______。
(4)已知①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l);△H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l);△H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g);△H3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g);△H4
上述反应热效应之间的关系式为△H4=______。
II.中和热的测定是高中重要的定量实验.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中和热的测定实验,回答下列问题:
(5)从图中实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是______。
(6)若改用60mL0.25mol•L-1H2SO4和50mL0.55mol•L-1NaOH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”),若实验操作均正确,则所求中和热______(填“相等”、“不相等”)。
(7)若上述实验测出来的中和热比57.3kJ/mol更小,则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.量取硫酸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:
1.C
【详解】A.测定中和反应的反应热,缺少环形玻璃搅拌器,故不选A;
B.直接将溶液蒸干生成氢氧化铝,应该在氯化氢气流中将溶液蒸干制备无水,故不选B;
C.稀释浓硫酸,把浓硫酸慢慢倒入水中,并用玻璃棒搅拌,故选C;
D.进行蒸馏分离,应该用直形冷凝管,故不选D;
选C。
2.A
【详解】A.SiO2为原子晶体而CO2为分子晶体,三态变化前者破坏的是强烈的共价键而后者破坏的是较弱的范德华力,A项错误;
B.CO2中价层电子对为2对,0对孤电子,空间结构为直线型,B项正确;
C.CH3OH与O2燃烧产生CO2和H2O为放热反应,那么其逆过程CO2和H2O合成CH3OH和O2也为吸热反应,C项正确;
D.甲醇和甲硫醇均为分子晶体,前者有分子间氢键沸点更高,D项正确;
故选A。
3.A
【详解】A.锂离子电池属于化学电源,工作时将化学能转化为电能,故选A;
B.太阳能路灯,工作时将太阳能转化为电能,故不选B;
C.电动车电池充电时,将电能转化为化学能,故不选C;
D.燃气灶,工作时将化学能转化为热能,故不选D;
选A。
4.C
【详解】A.在远处就能闻到梅花的香味,是因为梅花中含有香味的分子在不断的运动,飘入到诗人鼻孔中,说明了分子在不断地运动,不涉及化学变化,A不选;
B.千里冰封,万里雪飘不包含化学变化,描述的是自然景象,且水变为冰和雪均为物理变化,B不选;
C.野火烧不尽,春风吹又生涉及到燃烧,属于氧化还原反应,且放出热量,C选;
D.“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”描述的是利用金密度大的特点来淘金,未涉及化学变化,D不选;
故选C。
5.A
【详解】A.放电时Mg失去电子做负极,石墨极做正极,电池的总反应方程式为,A项正确;
B.电流由正极流向负极,即由石墨极流向镁极,B项错误;
C.放电时化学能转化为电能、热能,太阳能转化为化学能,以及电能转化为光能等4种形式,C项错误;
D.转移2mol电子生成1mol,在标准状况下体积为22.4L,题干中未给出温度和压强,D项错误;
故选A。
6.C
【详解】A.凡是需要加热的反应不一定吸热反应,如很多燃烧均需加热到其着火点,A错误;
B.伴有能量变化的物质变化过程不一定是化学变化,如浓硫酸稀释放出大量的热,铵盐溶于水需要吸收热量,B错误;
C.已知石墨转化为金刚石是吸热反应,说明等质量的石墨具有的能量比金刚石低,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,C正确;
D.升华是物理变化,故干冰易升华,这与分子中键的键能大小无关,而是由于干冰是分子晶体,范德华力较小,D错误;
故答案为:C。
7.B
【详解】A.该反应的ΔH<0,为放热反应,选项A错误;
B.升高温度,分子能量增加,增加了活化分子的百分数,增加有效碰撞的次数,反应速率增大,选项B正确;
C.因反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)为可逆反应,不能彻底转化,0.1mol N2与0.3mol H2充分反应释放的能量小于9.24kJ ,选项C错误;
D.没能体现正逆反应速率,无法说明反应是否达平衡,选项D错误;
答案选B。
8.C
【详解】A.中和反应放热,盐酸与氢氧化钠溶液的反应是放热反应,生成物的总能量低于反应物总能量,故不选A;
B.生石灰和水的反应放出能量,生成物的总能量低于反应物总能量,故不选B;
C.石灰石在高温下分解为氧化钙和二氧化碳,该反应吸热,生成物的总能量高于反应物总能量,故选C;
D.木炭在氧气中燃烧,反应放热,生成物的总能量低于反应物总能量,故不选D;
选C。
9.D
【详解】A.曲线a和b的反应物总能量和生成物总能量均相同,则a和b放出的热量相等,A错误;
B.旧键断裂吸收热量,则断开1molN2和3molH2的化学键需要吸收2250.9kJ的热量,B错误;
C.该反应是放热反应,反应物的总键能低于生成物的总键能,即1molN2和3molH2的总键能小于2molNH3的总键能,C错误;
D.该反应生成2molNH3放出(2342.9-2250.9) kJ=92kJ热量,则1molNH3(g)完全分解需要吸收46.0KJ的热量,D正确;
故选:D。
10.C
【详解】A.本实验中,读取混合溶液的最高温度为终止温度,故A错误;
B.缺少的搅拌器应该是导热性差的环形玻璃搅拌器,故B错误;
C.中和热测定过程中需用同一温度计测定反应前酸溶液的温度、碱溶液的温度和反应后溶液的最高温度,至少测定三次温度,故C正确;
D.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水放出的热量为中和热,故D错误;
选C。
11.D
【详解】A.ΔH=生成物总能量-反应物总能量,由于金刚石和石墨能量不等,则这两个反应放出的热量不相等,故A错误;
B.石墨和金刚石是碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,由石墨制备金刚石的过程是化学变化,故B错误;
C.由图可知,石墨的能量较低,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故C错误;
D.由图可知,石墨的能量较低,则断裂1mol石墨中的化学键吸收能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收能量多,故D正确;
故选D。
12.D
【详解】A. 该反应的反应物或生成物均为气体,都能用来表示该反应的反应速率,故A正确;
B. 1 mol NO2和1 mol CO的键能总和小于1 mol NO和1 mol CO2的键能总和,反应是放热反应,故B正确;
C. 若将该反应设计成燃料电池,则电极反应物不同,CO在负极发生氧化反应,NO2在正极发生还原反应,电极材料可能相同,故C正确;
D. 1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量高于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量,反应放热,故D错误;
故选D。
13.B
【详解】A.该反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),该反应为等体积反应,温度一定时加压化学平衡不移动,平衡转化率不变,A正确;
B.从图中可知并不是所有分子从催化剂表面脱附的过程都是吸热的,如CO2*+H2O*+2H*转化为CO2+H2O*+2H*的过程就是放热的,B错误;
C.从图中可知,过渡态TS1的相对能量最大,此时的活化能最大,因此反应历程中活化能最大的一步为CO*+2H2O*→CO*+H2O*+OH*+H*,C正确;
D.该过程中H2O中的O-H键断裂,同时也有CO2中C=O键的生成,D正确;
故答案选B。
14.C
【详解】A.氢气和氯气的反应为化合反应,为放热反应,故a B.过程Ⅰ断裂化学键,吸收热量,过程Ⅱ形成化学键,放出热量,B错误;
C.该反应为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,C正确;
D.该反应过程中断裂的化学键为非极性键,D错误;
故选C。
15.C
【详解】A.由图可知,太阳能使水分解,水分解吸热,则反应物的总能量小于生成物的总能量,故A正确;
B.由图可知,太阳能使水分解,则实现了太阳能向化学能的转化,故B正确;
C.过程Ⅰ断键,吸收能量,过程Ⅱ中生成氢气、过氧化氢,形成化学键,过程Ⅱ放出能量,故C错误;
D.过程Ⅲ为O-H键的断裂过程生成氢气和氧气,化学反应为:2H2O2=2H2+O2,总反应为水分解生成氢气和氧气,则该反应过程属于氧化还原反应,故D正确;
故选C。
16.(1)环形玻璃搅拌器
(2)使盐酸完全反应
(3)51.8
(4)D
(5)大
【分析】酸碱中和反应为放热反应。图示为中和热测定装置。温度计测定温度的变化,环形玻璃搅拌器搅拌使反应充分进行,碎泡沫塑料和泡沫塑料板的作用是防止散热。
【详解】(1)为了使酸碱充分反应,应用玻璃搅拌器搅拌;
(2)NaOH溶液稍过量的原因:使盐酸完全反应;
(3)混合溶液总质量为100g,反应前后温度差为3.1oC,实验中反应放出的热,生成1mol水时放出的热量为;
(4)A.实验装置保温、隔热效果差,测得的热量值偏小,得到中和热的数值偏小,A不符合题意;
B.多次把NaOH溶液倒入盛有酸的量热计的内筒中,会导致热量散失,中和热数值偏小,B不符合题意;
C.用温度计测定兼容也起始温度后直接测定酸溶液的温度,酸溶液的起始温度偏高,测得中和热数值偏小,C不符合题意;
D.用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数,导致量取的溶液的体积偏大,反应生成的水大于1mol,测得中和热数值偏大,D符合题意;
故选D。
(5)若将含0.5mol 的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合,浓硫酸溶于水放出热量,造成反应后测定的温度升高,会导致测出的中和热的值偏大。
17.(1) 玻璃搅拌器 铜质金属导热能力强,造成较大误差
(2)偏大
(3)偏小
(4)最高温度
(5)3.3
【分析】图示装置为简易量热计,可测定中和反应的反应热。
【详解】(1)b仪器名称为玻璃搅拌器;不能用铜丝代替b的理由是:铜质金属导热能力强,造成较大误差;
(2)如果测量NaOH溶液温度后不把温度计上的碱用水冲洗干净,就直接测量盐酸的温度,酸碱中和放热,测得的实际温度偏高,造成温差偏小,根据,计算出的热量偏小,因为负值,故测得的偏大;
(3)若简易量热计不盖杯盖,会造成热量散失,所测得中和反应反应热的绝对值偏小;
(4)反应后体系温度的测量,将最高温度记为反应后体系的温度;
(5)②4.3℃数据与其他数据相差较大,应舍去,剩下三组数据取平均值,则最终代入计算式的温差数据为3.3℃。
18.(1)②④⑤⑦⑧
(2)
(3) 玻璃搅拌器 温度计
(4)
(5) 无 偏小
(6)
【详解】(1)①液态水气化小于吸收能量,不是反应,故①错误;
②胆矾加热变成白色粉末发生了分解反应,是吸热反应,故②正确;
③浓硫酸稀释过程中放出能量,故③错误;
④氢气还原氧化铜是加热发生反应,属于吸热反应,故④正确;
⑤碳酸钙高温分解是分解反应,属于吸热反应,故⑤正确;
⑥氢氧化钾和稀硫酸反应是酸碱中和反应,为放热反应,故⑥错误;
⑦灼热的木炭与CO2的反应属于吸热反应,故⑦正确;
⑧Ba(OH)2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,故⑧正确;
⑨甲烷在空气中燃烧的反应为放热反应,故⑨错误;
故答案为:②④⑤⑦⑧②;
(2)燃烧热是指:在25℃、101KPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量;23 g乙醇的物质的量为,0.5mol乙醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热638.4 kJ,则1mol乙醇完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为:2×638.4 kJ =1276.8kJ,乙醇燃烧热的热化学方程式为: ;
(3)中和热的测定过程中,需要用量筒量取酸溶液、碱溶液的体积,需要使用温度计测量溶液的温度,测量过程中用玻璃棒不断搅拌,所以还缺少的玻璃用品是环形玻璃搅拌棒、温度计;
(4)温度差△t=300.7K-298.0K=2.7K,Q=cm△t=2.7K×4.184J•(g•K)-1×200g+150.5J•K-1×2.7K=2665.71J=2.67kJ,△H=-=-53.3 kJ/mol;
(5)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热,若用KOH代替NaOH,测定结果无影响;醋酸为弱酸,电离过程为吸热过程,所以用盐酸代替醋酸做实验,反应放出的热量大于56.8kJ,导致测定结果△H偏小;
(6)ΔH1=反应物键能总和-生成物键能总和=1076kJ•mol-1+2×436kJ•mol-1-(3×413+343+465)kJ•mol-1=-99kJ•mol-1;根据盖斯定律:反应②-反应①=反应③,故△H3=△H2-△H1=-58kJ•mol-1-(-99kJ•mol-1)=+41kJ•mol-1。
19.(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)偏小
(4) 不相等 相等
(5)偏小
(6)3
【分析】中和热的测定须测量酸碱反应的热效应,使用环形玻璃搅拌棒能使溶液上下混合均匀,保证溶液上下的温度达到一致,减少实验误差;中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。
【详解】(1)测定中和热时,需要使用环形玻璃搅拌棒搅拌使溶液上下混合均匀,该装置中缺少环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热测定实验成败的关键是保温措施,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,故答案为:减少实验过程中的热量损失;
(3)若大烧杯上不盖硬纸板,会导致热量损失,使求得的中和热数值偏小,故答案为:偏小;
(4)若改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,生成水的量增大,放出的热量增大;中和热是酸、碱发生中和反应产生1 mol H2O时放出的热量,与发生反应的反应物的多少无关,因此所求的中和热相等,故答案为:不相等;相等;
(5)氨水为弱碱,氨水电离吸热,导致放出的热量偏小,则测得的中和热数值会偏小,故答案为:偏小;
(6)平行地做一次这样的实验需要测定3次温度,即测量盐酸的温度、测量氢氧化钠溶液的温度、测量混合液的最高温度,故答案为:3。
20.(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-640kJ/mol
(2)408kJ
(3)生成物是氮气和水蒸气,不污染空气
(4)△H4=2△H3―△H1―2△H2
(5)环形玻璃搅拌棒
(6) 不相等 相等
(7)acd
【详解】(1)已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量,因此1mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出的热量,所以该反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-640kJ/mol
(2)已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol,依据N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-640kJ/mol和盖斯定律可知N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH=-816kJ/mol,则16g液态肼(0.5mol)燃烧生成氮气和液态水时,放出的热量是408kJ。
(3)上述反应应用于火箭推进剂,除释放大量的热和快速产生大量气体外,根据生成物可判断还有一个很突出的优点是生成物是氮气和水蒸气,不污染空气。
(4)已知:
①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l);△H1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l);△H2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g);△H3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g);△H4
依据盖斯定律可知③×2-①-②×2即得到反应④,所以上述反应热效应之间的关系式为△H4=2△H3―△H1―2△H2。
(5)从图中实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是环形玻璃搅拌棒。
(6)若改用60mL0.25mol•L-1H2SO4和50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行反应,由于参加反应的硫酸、氢氧化钠的物质的量发生了变化,所以与上述实验相比,所放出的热量不相等,由于中和热是稀溶液中强酸和强碱反应生成1mol水放出的热量,所以若实验操作均正确,则所求中和热相等。
(7)若上述实验测出来的中和热比57.3kJ/mol更小,即有热量损失,则
a.实验装置保温、隔热效果差,导致热量损失,a符合;
b.量取硫酸溶液的体积时仰视读数,硫酸溶液体积增加,放出的热量偏多,b不符合;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,导致热量损失,c符合;
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,用发生反应,温度升高,使得温差减小,测量结果偏低,d符合;
答案选acd。
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