第1章化学反应的热效应 单元测试卷(含解析)高二上学期化学沪科版(2020)选择性必修1

第1章《化学反应的热效应》单元测试卷
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.焓变与吸收(放出)的能量Q的单位均为kJ
B.当反应放热时,反应吸热时
C.一个化学反应中,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,为“-”
D.一个化学反应中,生成物总键能大于反应物的总键能时,反应吸热,为“+”
2.已知:与反应生成1mol的kJ·mol-1;强酸、强碱的稀溶液反应的中和热kJ·mol-1.则在水溶液中电离的等于
A.+45.2kJ·mol-1 B.-45.2kJ·mol-1 C.+69.4kJ·mol-1 D.-69.4kJ·mol-1
3.由合成气制备二甲醚的主要原理如下。下列有关说法正确的是
①CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)
③CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
A.反应3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2(g)的=-246.1
B.将1molCO(g)和2molH2(g)充分反应,反应会放出能量小于90.7kJ
C.反应CO(g) + 2H2(g) CH3OH(l)
D.反应③使用催化剂,减小
4.1mol氨气分解成氮气和氢气需要吸收46.2kJ热量,下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
5.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了均相NO—CO的反应历程,该反应经历了I、II、III三个过渡态。下图中显示的是反应路径中每一个阶段内各驻点的能量相对于此阶段内反应物能量的能量之差,则下列说法中不正确的是
A.比更容易与CO发生反应
B.
C.整个反应分为三个基元反应阶段,其中第一个反应阶段活化能最大
D.其他条件不变,增大压强可以增大反应速率同时提高反应物的转化率
6.已知1g氢气燃烧生成气态水放出 121 kJ的热量,下列热化学方程式正确的是
A.H2O(g)= H2(g)+ O2(g) △H = + 242kJ/mol
B.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H= —484 kJ/mol
C.H2(g) + O2(g) = H2O(g) △H= + 242 kJ/mol
D.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H= + 484 kJ/mol
7.关于热化学方程式S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ·mol-1,下列分析正确的是。
A.1 mol S(s)与1 mol O2(g)的总能量比1 mol SO2(g)的能量低296 kJ
B.1 mol S(g)与1 mol O2(g)生成1 mol SO2(g)放出296 kJ的热量
C.反应S(g)+O2(g)=SO2(g)的ΔH小于-296 kJ·mol-1
D.反应物的总键能大于生成物的总键能
8.常温常压下,充分燃烧一定量的乙醇放出的热量为Q kJ,用400mL 5mol·L-1 KOH溶液吸收生成的CO2,恰好完全转变成正盐,则充分燃烧1mol C2H5OH所放出的热量为
A.Q kJ B.2Q kJ C.3Q kJ D.4Q kJ
9.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1
B.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则SO2的能量一定高于SO3
C.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) ΔH=-57.4kJ·mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
10.已知相同条件下,12gC(石墨)和12gC(金刚石)发生下列反应的能量变化:
C(石墨) 放热393.5kJ
C(金刚石) 放热395.4kJ
下列判断不正确的是
A.金刚石比石墨稳定
B.金刚石转变成石墨是化学变化
C.12g石墨所具有的能量比12g金刚石低
D.同素异形体具有的能量不同的原因可能是其中的化学键不同
11.硫及其化合物在生产、生活和科学研究中有广泛的应用。SO2可添加到食品中作为漂白剂、防腐剂和抗氧化剂:工业上常用V2O5催化O2氧化SO2制取SO3,进而制得H2SO4,H2SO4溶于水后可电离出H+和SO。450℃、V2O5催化SO2和O2反应时、能量变化如图所示,反应机理如下:
反应①:V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g) △H1=24kJ·mol-1
反应②:2V2O4(s)+O(g)=2V2O5(s) △H1=-246kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.反应(1)的△S=0
B.反应(2)是慢反应,决定该反应速率
C.2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-202kJ·mol-1
D.使用V2O5可以降低反应的焓变
12.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.,则氢气的燃烧热为
B.已知的,则金刚石比石墨稳定
C.含的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量,则中和热的热化学方程式为
D.已知,,则
13.下列物质间的转化属于化学变化且能量变化符合图示变化的是
A.2Cl→Cl2 B.NaOH(s)溶解 C.水煤气燃烧 D.煅烧石灰石
14.下列反应前后物质的总能量变化能用如图表示的是
A.生石灰和水的反应 B.木炭在氧气中燃烧
C.柠檬酸与NaHCO3的反应 D.盐酸与氧氢化钠溶液的反应
15.N2O和CO是环境污染性气体,可在Pt2O+表面转化为无害气体,有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是
A.总反应为N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2
B.该反应若使用更高效的催化剂,可使反应的焓变减小
C.该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.Pt2O+为反应的催化剂, 为中间产物
二、填空题
16.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H2=-90kJ·mol-1
总反应的△H=____kJ·mol-1;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是____(填标号),判断的理由是____。
A. B. C. D.
17.已知反应:①H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH1
② N2(g) + O2(g) = NO2(g) ΔH2
③ N2(g) + H2(g) =NH3(g) ΔH3
则反应2NH3(g) +O2(g) = 2NO2(g) + 3H2O(g)的ΔH=_______
18.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.4kJ·mol-1
III.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H3
△H3=_____kJ·mol-1。
(2)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) △H1,相关物质的燃烧热数据如表所示:
物质 C2H6(g) C2H4(g) H2(g)
燃烧热△H/(kJ·mol-1) -1560 -1411 -286
△H1=______kJ·mol-1。
三、计算题
19.根据要求,回答下列问题:
(1)已知甲烷的燃烧热为, 。写出CO燃烧的热化学方程式:_______,若、键的键能分别为、,则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是_______;1mol按上述方式燃烧时损失的热能是_______(保留1位小数)。
(2)煤的气化反应之一为
已知:①


则上述煤的生成的气化反应的_______。实际生产中该气化反应需要加入催化剂,其主要原因是_______(填“速率问题”或“平衡问题”)。
20.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)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_______。
(2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量,则表示该反应的热化学方程式为_______。
(3)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为_______。
(4)已知拆开1molH—H,1molN—H,1molNN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_______。
(5)HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和NaOH反应的中和热的热化学方程式为_______。
四、实验题
21.某实验小组用0.50NaOH溶液和0.50硫酸溶液进行中和热的测定。
(一)配制0.50NaOH溶液。
(1)若实验中大约要使用245mLNaOH溶液,至少需要称量NaOH固体_______g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器_______(填字母)。
序号 a b c d e f
仪器
(二)测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应的中和热的实验装置如图所示。
(3)写出该反应的热化学方程式(中和热):_______。
(4)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写表中的空白:
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 _____
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近似认为0.50NaOH溶液和0.50硫酸溶液的密度都是1,中和后生成溶液的比热容。则测得中和热=_______(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 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.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
C.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度
22.实验室用50mL0.50mol L-1盐酸、50mL0.55mol L-1NaOH溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据:完成下列问题:
实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
盐酸 NaOH溶液
1 20.2 20.3 23.7
2 20.3 20.5 23.8
3 21.5 21.6 24.9
(1)实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_______;
(2)根据上表中所测数据进行计算,则该实验测得的中和热ΔH=_______;[盐酸和NaOH溶液的密度按1g cm-3计算,反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J (g ℃)-1计算]。如用0.5mol L-1的盐酸与NaOH固体进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将_______;(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。其理由是_______;
(3)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得中和热的数值偏低,请你分析可能的原因是_______;
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净
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.将50mL0.55mol·L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol·L-1的氨水
E.在量取盐酸时仰视计数
F.大烧杯的盖板中间小孔太大
参考答案:
1.C
【详解】A.焓变单位kJ mol 1,吸收(放出)的能量Q的单位均为kJ,选项A错误;
B.反应放热后会使体系能量降低,所以放热反应的ΔH为“-”,反应吸热后会使体系能量升高,所以吸热反应的ΔH为“+”,选项B错误;
C.当反应物的总能量大于生成物的总能量时,由能量高的反应物生成能量低的生成物时,会释放能量,所以反应放热,ΔH为“ ”,选项C正确;
D.断裂反应物中的化学键时要吸收能量,形成生成物中的化学键时要放出能量,一个化学反应中,生成物总键能大于反应物的总键能时,反应放热,ΔH为“—”,选项D错误;
答案选C。
2.A
【分析】25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3kJ/mol,但是弱碱的电离吸热,根据题干信息写出反应的热化学方程式,然后利用盖斯定律计算出NH3 H2O在水溶液中电离的△H。
【详解】NH3 H2O(aq)+H+=NH4+(aq)+H2O(l)△H=-12.1kJ/moL (1)
H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)△H=-57.3kJ/mol (2)
(1)-(2)可得:NH3 H2O(aq)=NH4+(aq)+OH-(aq),△H=+45.2kJ/mol,
所以NH3 H2O在水溶液中电离的△H为+45.2kJ/mol,故选A。
3.B
【详解】A.根据盖斯定律,故A正确;
B.将1molCO(g)和2molH2(g)充分反应,该反应是可逆的,反应会放出能量小于90.7kJ,故B正确;
C.气体转化成液体放出的热量多,带符号,故,故C错误;
D.催化剂只影响活化能,不影响,故D错误;
故答案为B
4.D
【详解】1mol NH3分解成氮气和氢气要吸收46.2kJ的热量,则热化学方程式为NH3(g)= N2(g)+ H2(g)-46.2 kJ或,综上所述故D正确;
答案选D。
5.A
【详解】A.由图可知,第二阶段的活化能为215kJ/mol,第三阶段的活化能为326kJ/mol,反应的活化能越高,反应速率越慢,反应进行的程度越小,则第二阶段比第三阶段更易进行,即比更不容易与CO发生反应,A错误;
B.三个基本反应阶段为:①NO(g)+NO(g)=,②+CO(g)=CO2(g)+N2O(g) ,③CO2(g)+N2O(g)+CO(g)=2CO2(g)+N2(g) ,根据盖斯定律①+②+③得到总反应的,B正确;
C.由图可知第一阶段、第二阶段、第三阶段的活化能分别为451kJ/mol、215 kJ/mol、326 kJ/mol,即三个基元反应阶段,其中第一个反应阶段活化能最大,C正确;
D.是气体体积减少的反应,则其他条件不变,增大压强化学平衡正向移动可以增大反应速率同时提高反应物的转化率,D正确;
故选A。
6.A
【分析】1g氢气燃烧生成气态水放出 121 kJ的热量,则2mol氢气燃烧生成气态水的反应热为△H=—×2=—484 kJ/mol,反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H= —484 kJ/mol。
【详解】A.氢气在氧气中燃烧生成气态水为放热反应,则水蒸气分解为氢气和氧气为吸热反应,反应的热化学方程式为H2O(g)= H2(g)+ O2(g)△H = + 242kJ/mol,故A正确;
B.由题意可知,氢气在氧气中燃烧生成气态水,而不是液态水,故B错误;
C.由题意可知,氢气在氧气中燃烧生成气态水的反应为放热反应,反应的焓变符号为—,故C错误;
D.由题意可知,氢气在氧气中燃烧生成气态水的反应为放热反应,反应的焓变符号为—,故D错误;
故选A。
7.C
【详解】A.S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296 kJ·mol-1,1 mol SO2(g)的能量比1 mol S(s)和1 mol O2(g)的总能量低296 kJ,选项A错误;
B.由于S(g)=S(s) ΔH<0,所以1 mol S(g)与1 mol O2(g)反应生成1 mol SO2(g)放出的热量大于296 kJ,选项B错误;
C.由于S(g)=S(s) ΔH<0,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)的ΔH小于-296 kJ·mol-1,选项C正确;
D.S(s)+O2(g)=SO2(g)的ΔH=-296 kJ·mol-1,即1 mol S(s)与1 mol O2(g)的总键能比1 mol SO2(g)的键能低,选项D错误;
答案选C。
8.B
【详解】氢氧化钾的物质的量为2mol,与二氧化碳反应转化为正盐,需要二氧化碳的物质的量为1mol,则根据乙醇燃烧方程式分析,乙醇的物质的量为0.5mol,则1mol乙醇完全燃烧放出的热量为2Q kJ。
故选B。
9.A
【详解】A.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,由2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-571.6kJ·mol-1可知,氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1,故A正确;
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为放热反应,则SO2和O2的能量高于SO3,但SO2的能量不一定高于SO3,故B错误;
C.醋酸为弱酸,电离吸热,则NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1) ΔH>-57.4kJ·mol-1,故C错误;
D.两个反应都是放热反应,反应热为负值,放出的热量越多,反应热越小,C完全燃烧生成二氧化碳放出的热量更多,则ΔH1<ΔH2,故D错误;
答案选A。
10.A
【分析】由题中所给两个方程式可知:C(石墨)=C(金刚石),吸热1.9kJ。
【详解】A.能量越高越不稳定,故石墨比金刚石稳定,A错误;
B.金刚石和石墨中的化学键和结构不同,转化过程中旧键断裂新键形成,发生的是化学变化,B正确;
C.根据分析,石墨转化为金刚石吸热,说明相同质量的情况下石墨的能量低,C正确;
D.石墨和金刚石的结构不同,故同素异形体具有的能量不同的原因可能是其中的化学键不同,D正确;
故选A。
11.B
【详解】A.反应①的△H >0,450℃时能自发进行,则该反应为熵增的反应,即反应①的△S>0,故A错误;
B.由图可知,反应①的活化能小于反应②,反应的活化能越大,反应速率越慢,则反应②是慢反应,决定该反应速率,故B正确;
C.反应①:V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g) △H1=24kJ·mol-1,反应②:2V2O4(s)+O(g)=2V2O5(s) △H1=-246kJ·mol-1,根据盖斯定律:反应①×2+②计算2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的焓变△H=(+24kJ·mol-1) ×2+(-246kJ·mol-1)=-198 kJ·mol-1,故C错误;
D.V2O5是该反应的催化剂,能改变反应的途径,但不能改变反应的始态和终态,即不能改变反应的焓变,故D错误;
故选B。
12.D
【详解】A.氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时所释放出来的热量,由热化学方程式可知,氢气燃烧生成气态水,则氢气的燃烧热不是241.8kJ/mol,故A错误;
B.由方程式可知,石墨转化为金刚石的反应时金刚石的能量比石墨能量高的吸热反应,则能量低的石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.题给方程式没有标明各物质的聚集状态,则该方程式不是表示中和热的热化学方程式,故C错误;
D.等物质的量的碳完全燃烧放出的热量多于不完全燃烧放出的热量,则反应的焓变△H1<△H2,D正确;
故选D。
13.C
【详解】A.由图示可知:该化学反应为放热反应,是化学键形成过程,不属于化学反应,故A错误;
B.溶解是物理变化过程,故B错误;
C.水煤气燃烧是放热的化学反应,故C正确;
D.煅烧石灰石是吸热的化学反应,故D错误;
故选C
14.C
【分析】根据图象可判断反应物总能量低于生成物总能量,属于吸热反应,据此解答。
【详解】A.生石灰和水的反应属于放热反应,A不符合;
B.木炭在氧气中燃烧属于放热反应,B不符合;
C.柠檬酸与NaHCO3的反应属于吸热反应,C符合;
D.盐酸与氧氢化钠溶液的反应属于放热反应,D不符合;
答案选C。
15.B
【详解】A.由反应N O(g)+Pt2O+(s)=Pt2O(s)+N2(g) ΔH1,Pt2O (s)+CO(g)=Pt O+(s)+CO (g) ΔH2,根据盖斯定律可得:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=ΔH1+ΔH2,故A正确;
B.催化剂能改变反应途径,但不能改变反应的焓变,故B错误;
C.由图可知,正反应的活化能Ea=134kJ/mol,小于逆反应的活化能Eb=360 kJ/mol,故C正确;
D.由题目信息及反应流程可知,Pt2O+为反应的催化剂, 为中间产物,故D正确;
故答案选B。
16. -49 A △H1为正值,△H2和△H为负值,反应①活化能大于反应②的
【详解】根据盖斯定律,总反应=反应①+反应②,则;反应①为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,反应②和总反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,又知反应①为慢反应,所以反应①的活化能更高,A正确;判断的理由是△H1为正值,△H2和△H为负值,反应①活化能大于反应②的。
17.3ΔH1 + 2ΔH2 - 2ΔH3
【详解】目标方程式=3①+2②-2③,故ΔH=3ΔH1+2ΔH2-2ΔH3。
18. +40.9 +137
【详解】(1)由盖斯定律知,反应Ⅲ=反应Ⅰ反应Ⅱ,则。
(2)根据题意可知:
i.
ii.
iii.
iv.
根据盖斯定律,反应,则。
19.(1) 188.7kJ
(2) 速率问题
【详解】(1)题中已知①
已知甲烷的燃烧热为,可写出热化学方程式

由方程式(②×3-①) × 可得CO燃烧的热化学方程式

根据=反应物总键能-生成物总键能,键能+×-2×=,求得键能为,则使1molCO转化为相应的原子时需要的能量是;
1mol按上述方式燃烧时放出热量为kJ≈701.3 kJ,损失的热能是890kJ -701.3kJ=188.7kJ;
(2)根据盖斯定律,方程式①×2+③×2-②,可得 ==;催化剂能加快反应速率,但不影响平衡状态,实际生产中该气化反应需要加入催化剂,其主要原因是速率问题。
20.(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol
(2)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.8kJ/mol
(3)C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ/mol
(4)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
(5)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
【详解】(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热为22.68kJ×32=725.76kJ,所以甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76kJ/mol。
(2)适量的N2和O2完全反应,每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量,所以每生成92克NO2需要吸收16.95kJ4=67.8kJ热量,则表示该反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.8kJ/mol。
(3)在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量,所以有10NA个电子转移时,放出1300kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ/mol。
(4)在反应N2+3H2 2NH3中,断裂3molH-H键,1molN三N键共吸收的能量为3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-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,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol。
(5)HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,即生成1mol水放出57.3kJ热量,则H2SO4和NaOH反应的中和热的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。
21.(1)5.0
(2)abe
(3)或
(4) 4.0 -53.5 ABC
【详解】(1)实验中大约要使用245mLNaOH溶液,要用250mL的容量瓶,需要配置250mL0.5mol/L的NaOH溶液,根据公式:,,。
(2)易潮解且有强腐蚀性,所以用烧杯称量,故选a、 b、e
(3)中和热是指稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水对应的反应热,故热化学方程式为:或。
(4)①第2组中的=6.1℃,数据误差大,舍去不用,由剩余3组数据求出的平均值为4.0℃。
②,中和热。
③A.隔热效果差,导致热量散失;
B.应该一次性将酸碱混合且要速度快;
C.用温度计测定溶液起始温度后应该用水把温度计上的碱液冲洗干净,擦干后再测定溶液的温度。
故选ABC。
22.(1)Cu传热快,热量损失大
(2) -56.8 kJ·mol-1 偏大 氢氧化钠固体溶于水放热
(3)ABDF
【解析】(1)
不能将环形玻璃搅拌棒改为铜丝搅拌棒,因为铜丝搅拌棒是热的良导体,导致热量散失;
(2)
第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.25℃,反应前后温度差为:3.45℃;
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.40℃,反应前后温度差为:3.40℃;
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为21.55℃,反应前后温度差为:3.35℃;
三次温度差的平均值为3.40℃,50mL0.50 mol L 1盐酸、50mL0.55mol L 1 NaOH溶液的质量m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g ℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g ℃)×100g×3.40℃=1421.2J=1.4212kJ,即生成0.025mol的水放出热量1.4212kJ,所以生成1mol的水放出热量为=56.8kJ,即该实验测得的中和热△H= 56.8kJ/mol;若改用NaOH固体,由于NaOH固体溶于水时会放热,导致放出热量增大,温度升高,因此计算出的中和热数值会偏大;
(3)
A、测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,在测碱的温度时,会发生酸和碱的中和,温度计示数变化值减小,所以导致实验测得中和热的数值偏小,A正确;
B、把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,会导致一部分能量的散失,实验测得中和热的数值偏小,B正确;
C、做本实验的室温和反应热的数据之间无关,C错误;
D、将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水,由于氨水是弱碱,弱碱电离要吸热,导致实验测得中和热的数值偏小,D正确;
E、在量取盐酸时仰视计数,会使得实际量取体积高于所要量的体积,酸过量,可以保证碱全反应,导致实验测得中和热的数值偏高,E错误;
F、大烧杯的盖板中间小孔太大,会导致一部分能量散失,导致实验测得中和热的数值偏小,F正确;
故选ABDF。

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