第一章 化学反应的热效应 测试题(含解析) 高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

第一章《化学反应的热效应》测试题
一、单选题(共12题)
1.根据所示的能量图,下列说法正确的是
A.断裂和的化学键所吸收的能量之和小于断裂的化学键所吸收的能量
B.的总能量大于和的能量之和
C.和的能量之和为
D.
2.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
3.下列关于化学反应的说法正确的是
A.将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色,发生取代反应
B.化学反应除了生成新的物质外,不一定伴随着能量的变化
C.放热的化学反应不需要加热就能发生
D.氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应
4.一定条件下,有关有机物生成环己烷的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.苯分子中不存在3个完全独立的碳碳双键,故
B.
C.反应,反应物总能量低于生成物总能量
D.苯与氢气反应过程中有键生成
5.用一定浓度的NaOH溶液与稀盐酸进行中和反应反应热的测定实验时,测得生成1mol液态水时的 -,产生这种偏差的原因不可能是
A.实验用NaOH溶液的浓度过大
B.实验时搅拌速度慢
C.分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中
D.用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液
6.我国利用合成气直接制烯烃获重大突破,其原理是
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
反应⑤:
下列说法正确的是
A.反应③使用催化剂,减小
B.反应④中正反应的活化能大于逆反应的活化能
C.
D.
7.分别取50 mL0.50 mol/L盐酸与50 mL0.55 mol/L氢氧化钠溶液混合进行中和热的测定,下列说法不正确的是
A.仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒
B.用稍过量的氢氧化钠可确保盐酸完全反应
C.为减少热量损失,酸碱混合时需将量筒中NaOH溶液快速倒入小烧杯中
D.用稀硫酸和Ba(OH)2代替盐酸和NaOH溶液进行反应,结果也正确
8.下列变化过程,属于吸热反应的是
A.液态水变成水蒸气 B.酸碱中和反应
C.煅烧石灰石 D.铝热反应
9.已知:H2 (g)+F2(g) =2HF(g) △H=- 270 kJ /mol,下列说法正确的是
A.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
B.1 mol 氢气与1 mol 氟气反应生成2mol 液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,2 mol 氟化氢气体的总能量大于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量
D.2 mol氟化氢气体分解成1mol的氢气积1mol的氟气吸收270kJ热量
10.一定温度和压强下,实验研究的化学反应能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的
B.使用催化剂,可改变反应的反应热
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.断键吸收能量之和小于成键释放能量之和
11.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.过程Ⅲ属于氧化还原反应
12.1,3-丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时,会生成两种产物M和N(不考虑立体异构),其反应机理如图1所示;室温下,M可以缓慢转化为N,能量变化如图2所示。下列关于该过程的叙述正确的是
A.室温下,M的稳定性强于N
B. H= (E2-E1)kJ mol-1
C.N存在顺反异构体
D.有机物M的核磁共振氢谱中有四组峰,峰面积之比为2:1:2:2
二、非选择题(共10题)
13.已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.5kJ/mol
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是_______(填序号,下同),属于吸热反应的是_______。
(2)2g的H2完全燃烧生成液态水,放出的热量为_______。
(3)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g),需吸收68kJ的热量,该反应的热化学方程式为_______。
②1molN2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g),放出92.4kJ的热量,该反应的热化学方程式为_______。
14.写出下列热化学方式
(1)在101 kPa时,4.0 g硫粉在氧气中完全燃烧生成二氧化硫,放出27 kJ的热量,硫燃烧的热化学方程式为___________。
(2)在101 kPa时,氢气在1.0 mol氧气中完全燃烧,生成2.0 mol液态水,放出571.6 kJ的热量,表示氢气燃烧的热化学方程式为___________。
(3)稀的强酸与稀的强碱反应生成生成1molH2O(l)时放出的热称为中和热。已知含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量。写出表示中和热的热化学方程式:
___________。
(4)已知:0.4 mol液态肼(N2H4)与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,并放出256.65 kJ的热量,反应的热化学方程式为___________。
(5)已知充分燃烧a g乙炔(C2H2)气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,乙炔燃烧的热化学方程式为___________。
15.表是部分化学键的键能数据:
化学键 P-P P-O O=O P=O
键能/(kJ·mol-1) 198 360 498 x
(1)已知1 mol白磷燃烧生成P4O10(s)的反应热ΔH=-2 982 kJ·mol-1,白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示,则表中x=_______。
(2)乙烷、二甲醚的燃烧热较大,可用作燃料,如图是乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化图,请回答下列问题:
①a=_______。
②乙烷的燃烧热为_______ kJ·mol-1。
③写出二甲醚完全燃烧时的热化学方程式:_______。
16.生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂是一种温室气体,其存储能量的能力是的12000~20000倍。表中是几种化学键的键能:
化学键
键能() 941.7 154.8 283.0
写出利用和制备的热化学方程式:___________。
17.我国目前使用能源仍然以煤等化石能源为主体。以石墨代表煤中碳素,能量变化关系如图所示:
已知:的键能分别为498、799。估算键能为
A. B. C. D.
18.回答下列问题:
(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(和)还原氧化铁,有关反应为: ①。
已知: ②。
则与反应生成和的热化学方程式为___________。
(2)已知: ①

写出脱水反应的热化学方程式:___________。
19.I.完成下列问题。
(1)的盐酸与的NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题:如图,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______。大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(2)向的溶液中分别加入稀醋酸、稀盐酸、浓硫酸,则恰好完全反应时的放出热量从大到小的排序是_______。
(3)已知;现有下列反应
①;
②;
③;
④;

其中反应热符合的是_______(写序号)
II.以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
(4)上述过程中,能量的变化形式是由_______转化为_______。
(5)根据数据计算,分解需_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ的能量。
20.某化学兴趣小组用50mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J g-1 ℃-1)
实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.4
3 20.4 20.6 23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
c.将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液
d.做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
21.化学反应中的热量问题,对于化工生产有重要意义。
I.家用液化气的成分之一是丁烷。实验测得20 kg 丁烷气体(化学式为C4H10)在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳气体和液态水时释放出1×106 kJ的热量。
(1)请写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式______。
(2)已知 9 g液态水变为水蒸气时需要吸收22 kJ的热量,则1 mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为____。
II.测定稀硫酸和稀氢氧化钠反应热的实验装置如下图所示。
(1)从实验装置上看,该图中有一处未画出,是_____。
(2)在其它操作正确的前提下,如果改用稀醋酸进行实验,求得的生成1 mol水的反应热△H将____(填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
(3)取50mL0.50 mol/L NaOH溶液和30mL0.50 mol/L硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值(t2-t1)/℃
H2SO4溶液 NaOH溶液 平均值
1 26.2 26.4 26.3 30.3 _______℃
2 26.8 26.6 26.7 30.2
3 26.5 26.3 26.4 30.5
4 26.3 26.1 26.2 30.4
①表中的温度差的平均值为______℃。
②近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1,则中和热△H=_______kJ/mol(保留到小数点后一位)。
③实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠进行反应,若其它实验操作均正确,则与上述实验相比,所放出的热量________(填“偏大”、“偏小”或“相同”,下同),生成1 mol水的反应热△H_______。
22.已知X和Y、Z为中学化学中的常见元素,根据如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去),回答以下问题。
(1)若A、B、C、D均为含X的化合物,且A常用作制冷剂,D是一种强酸,则
①写出A常用作制冷剂的原因:_______。
②将16g铜粉与一定量的D的稀溶液反应后,收集到(标准状况),则被还原的D的物质的量为_______mol。向所得溶液中继续加稀硫酸至反应不能再进行,需加入含_______的稀硫酸,写出继续加稀硫酸后发生反应的离子方程式:_______。
(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物,其中A是一元强碱且焰色为黄色,E是有刺激性气味的气态酸性氧化物,则B的化学式为_______;A与C反应的离子方程式为_______。
(3)若A、B、C、D均为含Z的化合物,其中A由两种元素组成,且A的摩尔质量为,D为强酸。将溶液滴加到溶液中,有淡黄色沉淀生成,请写出所发生反应的离子方程式:_______。
(4)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:
反应III:
反应II的热化学方程式:_______。
参考答案:
1.B
A.右图示可知,该反应为吸热反应,故断裂和的化学键所吸收的能量之和大于断裂的化学键所吸收的能量,A错误;
B.右图示可知,该反应为吸热反应,故生成物的总能量高于反应物的总能量,即的总能量大于和的能量之和,B正确;
C.由图示可知,和的键能之和为,C错误;
D.反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能,故该反应的热化学方程式为:,D错误;
故答案为:B。
2.B
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。
3.D
A. 将苯滴入溴水中,振荡后水层接近无色,为萃取现象,没有发生化学反应,故A错误;
B. 化学反应中除了遵循质量守恒定律,还遵循能量守恒定律,化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化。所以化学反应除了生成新的物质外,还一定伴随着能量的变化,能量变化通常表现为热量的变化,即放热和吸热,故B错误;
C. 放热反应有的需加热,有的不需加热。如木炭的燃烧是一个放热反应,但需要点燃,点燃的目的是使其达到着火点。再如铝热反应也是,故C错误;
D. 氧化铁与铝反应放出大量的热,且Fe元素和Al元素化合价发生变化,氧化铁与铝反应既是氧化还原反应又是放热反应,故D正确;
故选D。
4.D
A.说明苯分子中不存在3个完全独立的碳碳双键,故A错误;
B. 由图可知,苯与氢气反应转化为环己二烯的反应为反应物总能量低于生成物总能量的吸热反应,反应的焓变>0,故B错误;
C.由图可知,环己烯与氢气反应转化为环己烷的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,故C错误;
D.由图可知,苯与氢气反应过程中有碳氢键的生成,故D正确;
故选D。
5.A
A.NaOH溶液稀释过程释放热量,导致中和热 -,故A符合题意;
B.实验时搅拌速度慢,导致热量散失,测得中和热 -,故B不符合题意;
C.分2~3次把NaOH溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中,导致热量散失,测得中和热 -,故C不符合题意;
D.用量取完稀盐酸的量筒直接量取氢氧化钠溶液,氢氧化钠被部分反应,导致测得中和热 -,故D不符合题意。
故选A。
6.C
A.催化剂不能改变焓变,A错误;
B.反应④是放热反应,其中正反应的活化能小于逆反应的活化能,B错误;
C.根据盖斯定律:①-②即得到氢气燃烧的热化学方程式,氢气燃烧是放热反应,所以ΔH1-ΔH2<0,C正确;
D.根据盖斯定律:③×3+⑤得3CO(g)+6H2(g)→CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)△H=-301.3kJ mol-1,D错误,
故答案选C。
7.D
A.根据装置图可知:仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒,A正确;
B.HCl与NaOH发生中和反应,反应方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,可见二者反应的物质的量的比是1:1。由于任何反应都具有一定的可逆性,为保证盐酸完全反应,加入的NaOH溶液中溶质的物质的量稍微过量,B正确;
C.为减少酸碱中和反应过程的热量损失,酸碱混合时需将量筒中NaOH溶液一次性快速倒入小烧杯中,C正确;
D.若用稀硫酸和Ba(OH)2代替盐酸和NaOH溶液进行反应,由于此时除H+与OH-反应产生H2O放出热量,还有Ba2+与结合形成BaSO4沉淀也放出热量,因此会导致实验结果不准确,D错误;
故合理选项是D。
8.C
A.液态水变成水蒸气需要吸热,属于物理变化,不是吸热反应,A不选;
B.酸碱中和反应属于放热反应,B不选;
C.煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,属于吸热反应,C选;
D.铝热反应属于放热反应,D不选;
答案选C。
9.D
A.热化学方程式中的化学计量数代表物质的量,不代表分子数,A错误;
B.2mol液态氟化氢所含能量比2mol气态氟化氢所含能量低,故生成2mol液态氟化氢比生成2mol气态氟化氢放热多,B错误;
C.该反应是放热反应,所以在相同条件下,2 mol 氟化氢气体的总能量小于1 mol 氢气与1 mol 氟气的总能量,C错误;
D.由热化学方程式可知,2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气时应吸收270kJ的热量,D正确。
答案选D。
10.D
A.根据图中数据,该反应的,A错误;
B.使用催化剂只能改变反应的速率,不能改变反应的反应热,B错误;
C.正反应的活化能为209,逆反应的活化能为348,正反应的活化能小于逆反应的活化能,C错误;
D.如图所示反应物到过渡态需要吸收能量为209,过渡态到产物放出能量为348,故断键吸收的能量小于成键放出的能量,D正确;
故选D。
11.C
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,则实现了光能向化学能的转化,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,属于氧化还原反应,故D正确;
故选C。
12.C
A.能量越低,物质越稳定,由图2可看出,N的能量低于M的,故稳定性N强于M,A错误;
B.该反应为放热反应, H=生成物的总能量-反应物的总能量,即 H=( E1- E2 )kJ mol-1=-(E2-E1)kJ mol-1,该反应的热化学方程式为: H=-(E2-E1)kJ mol-1,B错误;
C.N中碳碳双键连接两种不同基团,存在顺反异构,顺式:,反式:,C正确;
D.有机物M结构简式:,核磁共振氢谱中有四组峰,峰面积之比为2:1:1:2,D错误;
故选C。
13. ①② ③ 285.8kJ ①N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=+68kJ/mol; ②N2(g)+3H2(g)=2NH3(s) ΔH=-92.4kJ/mol
(1)ΔH<0为放热反应,ΔH>0为吸热反应,上述反应中属于放热反应的是①②,属于吸热反应的是③;
(2)根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol,表示2mol氢气完全燃烧生成液态水放出571.6kJ的热量,2gH2的物质的量,n===1mol,1molH2完全燃烧生成液态水,放出的热量为285.8kJ;
(3)书写热化学方程式时需要标出各物质的聚集状态,注明ΔH的数值及单位,反应的系数是物质的量,不用标出反应条件。根据题意,写出热化学方程式;
①1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO2(g),需吸收68kJ的热量,ΔH=+68kJ/mol,该反应的热化学方程式为①N2(g)+O2(g)=NO2(g) ΔH=+68kJ/mol;
②1molN2(g)与适量H2(g)反应生成NH3(g),放出92.4kJ的热量,ΔH=-92.4kJ/mol,该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。
14.(1)S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-216 kJ·mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
(3)H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1
(4)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6kJ·mol-1
(5)2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1
(1)
4g硫粉的物质的量为mol,在O2中燃烧时放出27kJ的热量,1mol硫在O2中充分燃烧时放出的热量为,所以硫燃烧的热化学方程式为
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-216 kJ·mol-1;
(2)
1molH2在O2中完全燃烧时,消耗O2的物质的量为mol,故H2的燃烧热△H为,表示H2燃烧热的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1;
(3)
依据酸碱中和热概念是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水放出的热量计算分析,含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,40g氢氧化钠完全反应放热57.4kJ,则该反应的热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.4kJ·mol-1;
(4)
已知0.4mol液态肼和足量双氧水反应生成氮气和水蒸气时放出256.65kJ的热量,1mol液态肼反应放出的热量为:,则肼和双氧水反应的热化学方程式:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6kJ·mol-1;
(5)
燃烧ag乙炔气体时生成lmol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ ,
由物质的物质的量与反应放出的热量成正比可知,生成4mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量4bkJ ,故乙炔燃烧的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-4b kJ·mol-1。
15.(1)585
(2) 1560 CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol
【解析】(1)
磷燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)=P4O10(s)△H=-2982kJ/mol,则6×198kkJ/mol+5×498kJ/mol-12×360kJ/mol-4x=-2982kJ/mol,x=585kJ/mol,故答案为:585;
(2)
①依据原子守恒分析可知氢原子守恒,6a=2,a=;
②则根据图象分析可知 mol乙烷完全燃烧放热520kJ,所以1mol乙烷完全燃烧放热为520KJ×3=1560kJ,则乙烷的燃烧热△H=-1560kJ/mol,故答案为:-1560;
③根据图象分析可知mol二甲醚完全燃烧放热485kJ,则1mol二甲醚完全燃烧放热=485kJ×3=1455kJ,反应的热化学方程式为:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol,
故答案为:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455kJ/mol。
16.
,ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,该反应的。
17.C
根据盖斯定律,;反应热等于断裂键键能总和与形成共价能的键能总和之差,据此分析解题。
据分析可知:,解得:;
故答案选C。
18.(1)
(2)
【解析】(1)
观察①、②两个化学方程式,根据盖斯定律,得: 。
(2)
根据盖斯定律,得: 。
19.(1) 保温隔热,防止热量散失 偏小
(2)
(3)⑤
(4) 光能、热能 化学能
(5) 吸收 278
(1)根据中和热测定需要保证尽量减少热量损失的原则进行分析。
(2)根据电离吸热,浓硫酸溶于水放热分析反应热的大小。
(3)根据中和热指稀的强酸和强碱反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量进行分析。
(4)根据图象分析能量转化形式。
(5)根据反应热=反应物键能总和-生成物的键能总和分析。
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温隔热,防止热量散失,大烧杯上如不盖硬纸板,会有热量散失,则求得的中和热数值偏小。
(2)醋酸存在电离平衡,电离吸热,浓硫酸溶于水放热,故放出热量大小的关系为。
(3)①该反应产生2mol水,反应热是57.3×2=114.6Kj/mol;②;该反应生成硫酸钡沉淀,沉淀析出有热量变化,故反应热不是;③;一水合氨电离吸热,故反应热不是;;④;醋酸电离吸热,故反应热不是;;⑤,该反应能用上述离子方程式表示,反应热符合。
(4)从图分析,该过程有光能和热能变成化学能。
(5)分解1mol二氧化碳需要的能量为1598-1072-496/2=278kJ,即吸收278kJ的能量。
20.(1) 上下搅动 Cu是热的良导体,传热快,热量损失大
(2)1337.6
(3)abe
(4)不同意,因为不同的温度计误差不同
(5)偏小
(6) 不相等 相等
(1)实验时为防止打断温度计,玻璃搅拌器的使用方法是上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器,故答案为:上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大;
(2)三次温度差分别为:3.2℃、3.1℃、3.3℃,温度的平均值为3.2℃,溶液的总质量为100g,该实验测得反应放出的热量为Q=,故答案为:1337.6;
(3)a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,使盐酸的体积不准确,会导致实验结果出现偏差,故a选;
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故b选;
c.将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液,氢氧根的量不变,对实验结果没有影响,故c不选;
d.做本实验的当天室温较高,但测量的是温度差,与室温无关,对实验结果没有影响,故d不选;
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故e选;
故答案为:abe;
(4)因为不同的温度计误差不同,所以不能使用两支温度计分别测量酸和喊的温度,故答案为:不同意,因为不同的温度计误差不同;
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,由于氢氧化钠固体溶解会放出热量,导致放热增多,使实验测得中和反应的反应热(△H)偏小,故答案为:偏小;
(6)如果用60mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行实验,由于试剂的量不同,所放出的热量与上述实验不相等,但中和热是换算成生成1mol水时放出的热量,所求的中和反应的反应热(△H)与上述反应相等,故答案为:不相等;相等。
21. C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1) △H =-2900 kJ/mol 2680 kJ 环形玻璃搅拌器 偏大 4.1 -54.8 偏大 相同
根据热化学方程式的书写原则,注意物质的聚集状态,焓变的计算;根据物质的量与反应放出的热量成正比,利用热化学反应方程式计算;先判断温度差的有效性,然后求出温度差平均值;根据Q=m c △T计算出反应放出的热量,然后计算出生成1mol水放出的热量,就可以得到中和热。
I.(1)20 kg 丁烷气体(化学式为C4H10)在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳气体和液态水时释放出1×106 kJ的热量,1mol丁烷完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量为=2900kJ/mol,丁烷燃烧热的热化学方程式C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1) △H =-2900 kJ/mol。故答案为:C4H10(g) +O2(g)=4CO2(g)+5H2O(1) △H =-2900 kJ/mol;
(2)已知 9 g液态水变为水蒸气时需要吸收22 kJ的热量,生成5mol水吸收的能量为,22=220kJ, 则1 mol丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气时放出的热量为2900 kJ-220kJ=2680 kJ。故答案为:2680 kJ;
II.(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。故答案为:环形玻璃搅拌器;
(2)醋酸是弱酸,稀释时要吸热,测得的温度差偏小,但反应热是负值,在其它操作正确的前提下,如果改用稀醋酸进行实验,求得的生成1 mol水的反应热△H将偏大。故答案为:偏大;
(3)①第2组实验温度差为3.5℃,误差较大,舍去,表中的温度差的平均值为℃=4.1℃。故答案为:4.1;
②近似认为0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1,中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol=0.025mol,溶液的质量为:80ml×1g/ml=80g,温度变化的值△T为4.1℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △T=80g×4.18J·g-1·℃-1×4.1℃=1371.04J=1.371KJ,△H=-==-54.8kJ/mol,则中和热△H=-54.8kJ/mol(保留到小数点后一位)。故答案为:-54.8;
③实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L氢氧化钠进行反应,若其它实验操作均正确,则与上述实验相比,生成的水多,所放出的热量偏大(填“偏大”、“偏小”或“相同”,下同),但反应热是指生成1mol水放出的热量,与实验中生成水的物质的量无关,所以生成1 mol水的反应热△H相同。故答案为:偏大;相同。
22.(1) NH3易液化,液氨气化时需要吸收大量的热量,故A常用作制冷剂 0.04 0.48 3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
(2) Na2SO3 OH-+=+H2O
(3)S2-+ClO-+H2O=S↓+Cl-+2OH-
(4)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) -254kJ/mol
【解析】(1)
若A、B、C、D均为含X的化合物,且A常用作制冷剂,D是一种强酸,A为NH3,B为NO,C为NO2,D为HNO3,E为O2,F为H2O,据此分析解题:
①由分析可知,A为NH3,由于NH3易液化,液氨气化时需要吸收大量的热量,故A常用作制冷剂,故答案为:NH3易液化,液氨气化时需要吸收大量的热量,故A常用作制冷剂;
②由分析可知,D为HNO3,将16g铜粉即=0.25mol与一定量的D的稀溶液反应后,收集到(标准状况)即=0.04mol,根据反应方程式可知,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,则被还原的D即HNO3的物质的量为0.04mol,则剩余的Cu的物质的量为0.25mol-0.06mol=0.19mol,的物质的量为:0.12mol,根据离子方程式3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O可知Cu过量,当完全反应后,在滴加硫酸,Cu与稀硫酸反应不再进行,根据的物质的量可的消耗的H+的物质的量为0.48mol,则稀硫酸中含0.24mol,故答案为:0.04;0.48;3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)
(2)若A、B、C、D均为含Y的化合物,其中A是一元强碱且焰色为黄色,E是有刺激性气味的气态酸性氧化物,则A为NaOH,B为Na2SO3,C为NaHSO3,D为Na2SO4,E为SO2,F为H2SO4,则B的化学式为Na2SO3;A与C反应即NaOH和NaHSO3反应的离子方程式为OH-+=+H2O,故答案为:Na2SO3;OH-+=+H2O;
(3)
若A、B、C、D均为含Z的化合物,其中A由两种元素组成,且A的摩尔质量为,D为强酸,则A为H2S,B为SO2,C为SO3,D为H2SO4,E为O2,F为H2O,Z元素为S元素,故将即Na2S溶液滴加到溶液中,有淡黄色沉淀生成,则发生反应方程式为:Na2S+NaClO+H2O=NaCl+2NaOH+S↓,则该反应的离子方程式为:S2-+ClO-+H2O=S↓+Cl-+2OH-,故答案为:S2-+ClO-+H2O=S↓+Cl-+2OH-;
(4)
由题干反应流程图可知,反应II为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s),该反应可以由-(I+III),根据盖斯定律可知,反应热=-[(551kJ/mol)+(-297kJ/mol)]=-254kJ/mol,故反应II的热化学方程式为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) -254kJ/mol,故答案为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) -254kJ/mol。

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