01化学反应的热效应-广东省2023-2024学年高二化学上学期期中、期末重点知识点专题练习(人教版2019)
展开一、单选题
1.(2024上·广东深圳·高二统考期末)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A.已知 ,说明金刚石比石墨稳定
B.已知 ,说明正反应活化能小于逆反应活化能
C.已知 ,则的燃烧热
D.已知 ,则
2.(2022上·广东广州·高二广州市第二中学校考期末)反应分两步进行:①;②。反应过程中能量变化如图所示,下列叙述正确的是
A.的反应一定要加热B.物质中X最稳定
C.A和B的总能量大于C的总能量D.①②两步反应均为放热反应
3.(2021上·广东茂名·高二统考期末)肼(又称联氨,化学式)和过氧化氢可用作火箭推进剂,当两者混合时会发生反应生成氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知足量液态肼与液态过氧化氢充分反应生成氮气和水蒸气,放出热量。下列说法正确的是
A.该反应中的氧化剂是
B.肼分子具有对称性结构,分子中既有极性键也有非极性键
C.当反应过程中放出热量时,转移电子数为
D.该反应的热化学方程式为
4.(2023上·广东广州·高二广州市白云中学校考期末)已知在,298K条件下,1ml氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
5.(2023上·广东深圳·高二统考期末)随着社会的进步,人类对能源的需求越来越迫切。化学反应的“吸热”或“放热”过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程。下列无法说明反应是能量的“贮存”还是“释放”的是
A.需要加热才能发生的反应B.正反应的活化能高于逆反应的活化能
C.反应物的键能总和高于生成物的键能总和D.反应物的总能量高于生成物的总能量
6.(2023上·广东深圳·高二统考期末)某同学设计如图所示实验,探究化学反应中的能量变化
下列判断正确的是
A.由实验可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所涉及的反应都是放热反应
B.将实验Ⅰ中的镁片更换为等质量的镁粉后释放出的热量增多
C.实验Ⅲ中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器对实验结果没有影响
D.实验Ⅲ中若用浓硫酸测定中和反应的反应热,则测定的ΔH偏低
7.(2023上·广东深圳·高二统考期末)下列设备工作时,主要是将化学能转化为热能的是
A.AB.BC.CD.D
8.(2023上·广东广州·高二统考期末)下列热化学方程式正确的是(的绝对值均正确)
A. kJ·ml(反应热)
B. kJ·ml(燃烧热)
C. kJ·ml(中和热)
D.C(金刚石、s)(石墨、s) kJ·ml(反应热)(已知石墨比金刚石稳定)
9.(2023上·广东广州·高二广东实验中学校考期末)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•ml-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2,则△H1>△H2
10.(2023上·广东广州·高二统考期末)通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理如图所示。
下列说法错误的是
A.系统(Ⅰ)制氢的热化学方程式为
B.系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式为
C.系统(Ⅰ)中氢气和氧气在不同反应步骤中产生,过程中不需要补充
D.系统(Ⅱ)中和可以看做是反应的催化剂
11.(2020上·广东清远·高二校考期末)燃烧1g CH4生成液态水和气态CO2,放出55.65kJ的热量,以下热化学方程式正确的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=55.65kJ/ml
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-55.65kJ/ml
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.4kJ/ml
D.CH4+2O2=CO2+2H2O;ΔH=890.4kJ/ml
12.(2022上·广东·高二校联考期末)中国航天事业取得突破性发展。有关空间站建设中的说法不正确的是
A.蓄热材料可以实现化学能与热能的直接转换
B.“太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能变为化学能
C.“长征五号”火箭使用的液氢燃料具有无污染的特点
D.“天和”核心舱使用电推发动机,比化石燃料更加环保
13.(2023上·广东·高二校联考期末)甲烷、乙烯和丙烯都是重要的化工原料,都能燃烧,丙烯的燃烧热比乙烯的燃烧热小。下列相关说法正确的是
A.和的焓变很接近
B.已知 ,乙烯的燃烧热为
C.丙烯燃烧放出的热量一定比乙烯燃烧放出的热量多
D.若 , ,则
二、填空题
14.(2023上·广东揭阳·高二统考期末)“长征”系列火箭用偏二甲肼作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气、水和二氧化碳气体。
(1)写出反应的化学方程式: 。
(2)该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应,反应物的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量,断开化学键 (填“吸收”或“放出”,下空同)的总能量小于形成化学键 的总能量。
(3)丙烷脱氢可得丙烯。
已知:
则相同条件下,丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为 。
15.(2020上·广东清远·高二校考期末)已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=−285.8 kJ∙ml−1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=−241.8 kJ∙ml−1
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=−110.5 kJ∙ml−1
④C(s)+O2(g) =CO2(g) ΔH=−393.5 kJ∙ml−1
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是 。(填序号)
(2)CO的燃烧热为 ,其热化学方程式为 。
(3)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
(4)已知拆开1ml H−H键,1mlN−H键,1mlN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 。
16.(2023上·广东江门·高二统考期末)2022年11月29日23时08分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F遥十五火箭,成功将神舟十五号载人飞船发射升空,是空间站建造阶段最后一次载人飞行任务。
(1)火箭发射时可以用肼(,液态)作燃料,作氧化剂,二者反应生成和水蒸气。已知:
① kJ/ml
② kJ/ml
请写出与反应的热化学方程式 。此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
③ ,与进行大小比较: (填“>”、“<”或“=”)。
(2)二甲醚()是一种新型能源,被誉为“21世纪的清洁燃料”。用CO和合成二甲醚的反应为: kJ/ml。
①改变下列“量”,一定会引起发生变化的是 (填代号)。
a.化学计量数 b.反应物浓度 c.催化剂
②采用新型催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金)制备二甲醚。催化剂中对合成二甲醚的影响情况如下图所示。
当时,二甲醚的选择性(选择性)为85.8%,此时二甲醚的产率为 。(保留3位有效数字)
(3)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: kJ·ml
反应Ⅱ: kJ·ml
在反应Ⅱ中,若标准状况下有33.6 L 气体与水蒸气完全反应生成液态硫酸和固态硫单质,则放出的热量为 kJ。
17.(2022上·广东江门·高二统考期末)现在和将来的社会,对能源和材料的需求是越来越大,我们学习化学就为了认识物质,创造物质,开发新能源,发展人类的新未来。请回答以下问题:
(1)理想的新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点,下列属于理想的新能源的是_______。
①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥地热能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④B.⑤⑥⑦⑧C.③⑤⑥⑦⑧D.③④⑤⑥⑦⑧
(2)已知:CO的燃烧热为,则表示CO燃烧热的热化学方程式为: 。
(3)已知反应,在298K时断开(形成)1ml化学键要吸收(放出)的能量数据为:
则根据反应热的计算,x=
(4)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下:
①过程Ⅰ为过程 (填“吸热”或“放热”)。过程Ⅱ生成的化学键有 (填“极性键”、“非极性键”或“极性键和非极性键”)。
②已知过程Ⅰ的焓变为,过程Ⅱ的焓变为,则该反应的热化学方程式为 。
18.(2020上·广东云浮·高二统考期末)生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)已知:2ml氢气与足量氧气充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g),生成物能量总和 (填“大于”“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②写出氢气燃烧生成液态水的热化学反应方程式: 。
③若H-H键、O=O键和H-O键的键能分别为E1、E2和E3,反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H,则△H= (用含E1、E2、E3的式子表示),且△H1 (填“大于”“小于”或“等于”)-572kJ/ml。
(2)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。
已知25°C、101kPa时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H1=-197kJ/ml
H2O(g)=H2O(l) △H2=-44kJ/ml;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)==2H2SO4(1)△H3=-545kJ/ml;
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是 。
19.(2018上·广东揭阳·高二揭西县河婆中学校考期末)Ⅰ.实验室利用铜和稀硝酸制备一氧化氮:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,该反应的离子方程式为 。每生成11.2LNO(标准状况),转移的电子数为 NA。
Ⅱ.(1)在发射“神舟”十一号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知:
N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g) ΔH1;
H2O(l)==H2O(g) ΔH2
请写出液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水的热化学方程式: 。
(2)在25℃,101kPa下,1mlCO完全燃烧放出283.0kJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学方程式: 。
三、解答题
20.(2023上·广东广州·高二统考期末)某化学兴趣小组学习了《化学反应原理》以后,设计了以下几个实验。
Ⅰ.设计实验测定反应的
(1)实验室中盐酸和溶液已耗尽,请你为该兴趣小组推荐一种酸和一种碱 。
(2)选用合理的试剂,用如图装置进行实验,其中仪器a的名称为 。某次实验测得中和热,与理论值出现较大偏差,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.分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中
C.用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸浴液的温度
D.用量筒量取酸和碱溶液的体积时均仰视读数
Ⅱ.用酸碱中和滴定法测定某烧碱样品的纯度
(3)将含有少量杂质(杂质不与盐酸反应)的固体烧碱样品配制成溶液。用滴定管 (填“b”或“c”)向锥形瓶中滴入上述待测烧碱溶液,若中间某个时间点滴定管内液面如图a所示,读数为 。
(4)向锥形瓶中滴加2~3滴酚酞浴液,用的盐酸标准液滴定待测烧碱溶液,滴定终点的判断方法是 。实验数据记录如下:
结合表中数据计算,烧碱样品的纯度为 。(保留小数点后两位)
Ⅲ.用酸碱中和滴定法测定食醋是否符合国家标准
(5)国家规定酿造食醋中醋酸含量不得低于。该兴趣小组通过实验测得某白醋中醋酸的浓度为,则该白醋中的醋酸含量为 。
21.(2021上·广东揭阳·高二统考期末)50mL0.50ml•L-1盐酸与50mL0.55ml•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产生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)若某同学进行中和热的测定实验,有些操作不规范,造成测得的结果偏低,请你分析结果偏低的原因可能是 (填字母代号)。
A.测量盐酸和NaOH溶液反应后的温度时,温度计温度达到最高值
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天,室温较高
D.在量取盐酸时仰视读数
E.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度
F.大烧杯的盖板中间小孔太大
(4)若改用50mL0.50ml•L-1CH3COOH溶液(已知CH3COOH电离时吸热进行上述实验,测得的中和热的数值会 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
A.家用电视机
B.燃气灶
C.煤气灯
D.锂离子电池
化学键
H—H
O—H
C—H
CO
436
x
413
1076
滴定序号
待测液体积
消耗盐酸标准液的体积
滴定前
滴定后
1
20.00
0.50
20.60
2
20.00
3.00
22.90
3
20.00
0.00
22.10
参考答案:
1.C
【详解】A.金刚石转化为石墨为放热反应,说明金刚石的能量高于石墨,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石更稳定,故A错误;
B.反应为吸热反应,正反应的活化能大于逆反应的活化能,故B错误;
C.燃烧热是指1ml纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,题中生成的水为气态,生成的水为液态时放热更多,故C正确;
D.强酸和强碱生成1ml水时所放出的热比弱酸强碱生成1ml水时所放出的热要多,故D错误;
故答案为:C。
2.C
【详解】A.反应的吸、放热与反应条件无关,有些吸热反应不需要加热,如氯化铵固体与八水合氢氧化钡固体的反应是吸热反应,但不需要加热,故A错误;
B.物质的能量越低越稳定,由图可知,的能量最高,最不稳定,故B错误;
C.由图可知,的总能量之和大于的总能量,故C正确;
D.第①步反应的总能量小于的总能量,为吸热反应,第②步物质的总能量高于物质的总能量,为放热反应,故D错误;
答案选C。
3.B
【详解】A.该反应的方程式为,过氧化氢作氧化剂,故A错误;
B.肼的结构简式为H2N-NH2,具有对称性结构,分子中有N与N形成的非极性键,也有N与H形成的极性键,故B正确;
C.该反应,当有2mlH2O2参与反应时,转移到电子物质的量为4ml,当放出热量时,有1mlH2O2参与反应,则转移电子物质的量为2ml,即为2NA个电子,故C错误;
D.该反应的热化学方程式为,生成水蒸气不是液态水,故D错误;
故答案为B。
4.B
【详解】A.放出热量是负值,A错误;
B.氢气燃烧放热,所以水分解是吸热,B正确;
C.应生成水蒸气,C错误;
D.1ml氢气燃烧生成水蒸气放出242kJ热量,焓变是负值,D错误;
故选B。
5.A
【详解】A.需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,也不一定是放热反应,A符合题意;
B.正反应的活化能高于逆反应的活化能,该反应一定是吸热反应,B不符合题意;
C.反应物的键能总和高于生成物的键能总和,该反应一定是吸热反应,C不符合题意;
D.反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应一定是放热反应,D不符合题意;
故选A。
6.D
【详解】A.Ⅰ中为镁与盐酸反应置换氢气的过程,属于放热反应,Ⅱ为与NH4Cl反应的过程,属于吸热反应,Ⅲ涉及的是稀盐酸与氢氧化钠溶液发生中和的反应,属于放热反应,A错误;
B.将实验Ⅰ中的镁片更换为等质量的镁粉,固体的接触面积增大,会加快反应速率,但不会增大反应生成氢气的量,所以不会改变反应放出的热量,B错误;
C.铜导热性好,所以实验Ⅲ中将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器会使放出的热量有损失,C错误;
D.浓硫酸溶于水放出热量,所以实验Ⅲ中若用浓硫酸测定中和反应的反应热,则测定的ΔH数值会变大,对应ΔH会偏低,D正确;
故选D。
7.B
【详解】A.家用电视机是将电能转化为光能、热能、声音等,A不符合题意;
B.燃气灶是主要是将化学能转化为热能,B符合题意;
C.煤气灯使用过程中将煤气的化学能转化为光能,C不符合题意;
D.锂离子电池是将化学能转化为电能,D不符合题意;
答案选B。
8.C
【详解】A.热化学方程式书写时需注明各物质所处的状态,故原热化学方程式错误,A错误;
B.燃烧热是指1ml纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质时放出的热量,水也液态水,故 kJ·ml不是表示燃烧热,B错误;
C.中和热是指强酸和强碱稀溶液反应生成1mlH2O时放出的热量,故 kJ·ml表示中和热,C正确;
D.已知石墨比金刚石稳定,即石墨具有的总能量比金刚石低,故金刚石转化为石墨是一个放热反应,即C(金刚石、s)(石墨、s) kJ·ml,D错误;
故答案为:C。
9.B
【详解】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。
10.C
【详解】A.将题给热方程式依次编号为①、②、③、④,由盖斯定律可知,①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应,则反应焓变,反应的热化学方程式为,故A正确;
B.将题给热方程式依次编号为①、②、③、④,由盖斯定律可知,②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应则反应焓变,反应的热化学方程式为,故B正确;
C.将题给热方程式依次编号为①、②、③、④,由盖斯定律可知,①+②+③可得系统(Ⅰ)制氢的反应,反应中消耗水,所以反应过程中需要补充水,故C错误;
D.将题给热方程式依次编号为①、②、③、④,由盖斯定律可知,②+③+④可得系统(Ⅱ)制氢的反应,则系统(Ⅱ)中二氧化硫和碘可以看做是反应的催化剂,故D正确;
故选C。
11.C
【详解】1gCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出55.65kJ热量,16g即1mlCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出16×55.65kJ =890.4kJ热量,则热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.4kJ/ml,
故选:C。
12.B
【详解】A.可利用可逆化学反应通过热能和化学能的转换进行蓄热的,因此蓄热材料可以实现化学能与热能的直接转换,故A正确;
B.“太阳翼”及光伏发电系统能将太阳能直接变为电能,故B错误;
C.“长征五号”火箭使用的液氢燃料,燃烧以后产物是水,具有无污染的特点,故C正确;
D.电能相对于化石燃料更加环保,故D正确;
故选B。
13.A
【详解】A.从化学键的角度分析,两个反应断键和成键方式相似,所以焓变很接近,选项A正确;
B.表示乙烯的燃烧热应生成液态水,选项B错误;
C.未指明乙烯和丙烯的用量,选项C错误;
D.放热越多,焓变越小,,选项D错误。
答案选A。
14.(1);
(2) 放热; 大于; 吸收; 放出;
(3) 。
【详解】(1)结合题干材料,偏二甲肼作燃料,四氧化二氮作氧化剂,生成氮气、水和二氧化碳气体即可写出相应化学方程式。
(2)该反应通过燃料燃烧可提供飞船飞行所需能量,故该反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量;在化学反应中,断开化学键需要吸收能量,形成化学键需要放出能量。
(3)① ,② ,根据盖斯定律①-②得 。
15.(1)①②③④
(2) 283.0 kJ∙ml−1 CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H =−283.0 kJ∙ml−1
(3)CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−725.8 kJ∙ml−1
(4)3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) △H =−92 kJ∙ml−1
【详解】(1)上述反应焓变为负,说明都是放热反应,因此属于放热反应的是①②③④;故答案为:①②③④。
(2)将方程式④减去方程③得到CO(g)+O2(g)= CO2(g) ΔH=−393.5 kJ∙ml−1−(−110.5 kJ∙ml−1) =−283.0 kJ∙ml−1,则CO的燃烧热为283.0 kJ∙ml−1,其热化学方程式为CO(g)+O2(g)= CO2(g) ΔH=−283.0 kJ∙ml−1;故答案为:283.0 kJ∙ml−1;CO(g)+O2(g)= CO2(g) ΔH=−283.0 kJ∙ml−1。
(3)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则1ml甲醇(质量为32g)燃烧生成CO2和液态水时放热725.8kJ,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−725.8 kJ∙ml−1;故答案为:CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−725.8 kJ∙ml−1。
(4)已知拆开1ml H−H键,1mlN−H键,1mlN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) △H =436 kJ∙ml−1×3+946 kJ∙ml−1−391 kJ∙ml−1×6=−92 kJ∙ml−1;故答案为:3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) △H =−92 kJ∙ml−1。
16.(1) 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1134.4kJ/ml 生成物为氮气和水,不污染空气 <
(2) a 61.8%
(3)
【详解】(1)① kJ/ml
② kJ/ml
依据盖斯定律计算②×2-①得到:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1134.4kJ/ml。该反应除释放大量热和快速产生大量气体外,生成物为氮气和水,不污染空气。
② kJ/ml
③ ,反应②和③均属于放热反应,反应③生成液态水,放出热量更多,<。
(2)反应热只与具体反应的化学计量数有关,与温度、压强、催化剂、转化率、反应物浓度等无关,a正确,故选a。
当时,二甲醚的选择性=85.8%,由图可知,此时CO的转化率为72%,此时二甲醚的产率=85.8%×72%≈61.8%。
(3)气体与水蒸气完全反应生成液态硫酸和固态硫单质的化学方程式为 3SO2+2H2O2H2SO4+S↓。根据盖斯定律,反应=-(反应Ⅰ+反应Ⅱ),可得:3SO₂(g)+2H₂O(g)2H₂SO4(1)+S(s)△H2=-254 kJ/ml。33.6 L 气体物质的量为,放出的热量为。
17.(1)B
(2)
(3)465
(4) 吸热 极性键和非极性键
【详解】(1)新能源应具有资源丰富、可以再生、对环境无污染等特点,结合该特点可知⑤太阳能 ⑥地热能 ⑦风能 ⑧氢能符合新能源的要求,故答案为:B;
(2)CO的燃烧热为,则表示CO燃烧热的热化学方程式:,故答案为:;
(3)根据焓变等于反应物的键能和减生成物的键能和得:,解得:x=465,故答案为:465;
(4)①过程Ⅰ为断键过程,断键吸热,则过程I为吸热过程;过程Ⅱ中形成碳氧键(极性键)和氮氮键(非极性键),故答案为:吸热;极性键和非极性键;
②过程I为过程,过程Ⅱ形成化学键为放热过程,则过程I的的反应热,过程Ⅱ的反应热,,总反应的反应热:,总反应的热化学方程式为:,故答案为: ;
18. 小于 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-572kJ•ml-1 2E1+E2-4E3 大于 SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130kJ•ml-1
【分析】(1)①根据放热反应中生成物能量总和与反应物能量总和的关系判断;
②根据热化学方程式2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=-572kJ/ml进行计算以及液态水变成水蒸气需要吸热来判断;
③根据△H1=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算;根据热化学方程式2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H=-572kJ/ml进行计算以及液态水变成水蒸气需要吸热来判断;
(2)利用盖斯定律,将热化学方程式(③-①-②×2)×进行运算。
【详解】(1)①燃烧反应为放热反应,所以放热反应2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)中生成物能量总和小于反应物能量总和,故答案为:小于;
②2ml氢气与足量氧气充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量,则热化学方程式为2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) H=-572kJ/ml,故答案为:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) H=-572kJ/ml;
③△H1=反应物的键能之和-生成物的键能之和=2E1+E2-4E3;据热化学方程式2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) H=-572kJ/ml,2ml氢气完全燃烧生成液态水放出热量572kJ,因液态水变成水蒸气需要吸热,所以2ml氢气完全燃烧生成水蒸气放出热量小于572kJ,则△H1大于-572kJ•ml-1;故答案为:2E1+E2-4E3;大于;
(2)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) H1=-197kJ/ml ① H2O (g)=H2O(1) H2=-44kJ/ml ②2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) H3=-545kJ/ml③ 利用盖斯定律:(③-①-②×2)×得SO3 (g)+H2O(l)=H2SO4(l) =-130kJ/ml,SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) H4=-130kJ/ml,故答案为:SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) H4=-130kJ/ml。
19. 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 1.5 N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH=ΔH1-4ΔH2 CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/ml
【详解】I. 铜和稀硝酸反应,稀硝酸、硝酸铜可拆为离子形式,可写出其离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,每生成标况下11.2LNO,即生成0.5mlNO,转移的电子数为1.5 NA;
II. (1)液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水的方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l),根据盖斯定律,该式可由题目中的上式-4倍的下式得到,即该反应的ΔH=ΔH1-4ΔH2,故热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) ΔH=ΔH1-4ΔH2;
(2)燃烧热为1ml可燃物完全燃烧生成稳定物质时放出的能量,故表示CO燃烧热的热化学方程式为CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/ml。
20.(1)硫酸和KOH(答案合理即可)
(2) 环形玻璃搅拌棒 D
(3) c 22.60
(4) 红色消失; 94.12%
(5)0.036
【详解】(1)设计实验测定反应的,酸和碱需为强酸和强碱,盐酸和溶液已耗尽,可由硫酸和KOH代替,故答案为硫酸和KOH(答案合理即可)。
(2)实验为测定中和热实验,仪器a的名称为环形玻璃搅拌棒;
A.实验装置保温、隔热效果差,测得的热量值偏小,得到中和热数值偏小,故A不符合题意;
B.分多次把碱溶液倒入盛有酸的小烧杯中,会导致热量散失,中和热数值偏小,故B不符合题意;
C.用温度计测定碱溶液起始温度后直接测定酸浴液的温度,酸溶液的起始温度偏高,测得中和热数值偏小,故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,导致所量取的溶液体积偏大,反应生成的水大于1ml,测得中和热数值偏大,故D符合题意;
故答案为环形玻璃搅拌棒;D。
(3)使用碱式滴定管向锥形瓶中滴入待测烧碱溶液;如图滴定管液面在22.00mL刻度下低6格,滴定管精度为0.01mL,所以滴定管中的液面读数为22.60mL,故答案为c;22.60。
(4)选用酚酞作为指示剂,酚酞在碱性条件下为红色,使用盐酸标准液滴定待测烧碱溶液,滴定终点的判断方法是红色消失;三次测定盐酸消耗体积分别为20.10,19.90和22.10mL,22.10数据与前两组相差较大,应舍去;因此消耗盐酸的体积为,所以待测溶液的物质的量为,烧碱样品的纯度为,故答案为红色消失;94.12%。
(5)通过实验测得某白醋中醋酸的浓度为,换算后为,故答案为0.036。
21. 环形玻璃搅拌棒 减少实验过程中的热量损失 BEF 偏小
【详解】(1) 根据量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;
(2) 测定中和热时需要防止热量损失,烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失;
(3) A.测量盐酸和NaOH溶液反应后的温度时,温度计温度达到最高值,放热达到最大值,故不选A;
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,热量损失多,测得的结果偏低,故选B;
C.做本实验的当天,室温较高,对实验结果没影响,故不选C;
D.在量取盐酸时仰视读数,盐酸体积偏大,放热多,故不选D;
E.用温度计测定盐酸起始温度后直接测定NaOH溶液的温度,测得氢氧化钠溶液的初始温度偏高,实验的结果偏低,故选E;
F.大烧杯的盖板中间小孔太大,热量损失多,测得的结果偏低,故选F;
选BEF;
(4)醋酸是弱酸,电离需要吸收部分热量,若改用50mL0.50ml•L-1CH3COOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会偏小。
【点睛】本题考查中和热的测定、实验误差分析,注意理解中和热的概念,注意掌握测定中和热的正确方法,熟悉量热计的构造,明确实验操作过程中关键在于尽可能减少热量散失。
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