1.1.2热化学方程式课堂同步练-人教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知:2 CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol根据以上热化学方程式判断,下列说法错误的是
A.CO2气体分解生成CO气和O2气体的反应是放热反应
B.CO气体与O2气体生成CO2气体的反应是放热反应
C.上图可表示由CO气体生成CO2气体的反应过程和能量关系
D.在相同条件下,2 mol CO气体与1 mol O2气体的能量总和大于2 mol CO2气体的能量
2.下列热化学方程式书写正确的是
A.2SO2+O22SO3 △H=-196.6kJ mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=+571.6kJ mol-1
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-38.6kJ mol-1
D.C(s)+O2(g)CO2(g) △H=-393.5kJ
3.有关下列图像的叙述不正确的是
A.图(1)中反应物具有的总能量比生成物具有的总能量高
B.图(2)表示的热化学方程式为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=+41kJ·mol-1
C.由图可知正逆反应的热效应的数值相同
D.两个图像表示的含义不同
4.向50mL溶液中加入足量稀硫酸充分反应后,放出2.56kJ的热量。向50mL稀盐酸溶液中加入足量充分反应后,放出1.1kJ的热量,则硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
5.下列说法正确的是
A.测定中和热时,可用铜制搅拌器代替玻璃搅拌器
B.等质量的同种煤粉和煤块完全燃烧,煤粉燃烧放出的热量多
C.C(s,石墨) 、C(s,金刚石) ,若,说明石墨比金刚石稳定
D.甲烷的燃烧热为,则
6.N2 (g) 与H2 (g) 在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3(g):
下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中破坏的均为非极性键
B.过程Ⅳ表示NH2与H2生成NH3
C.过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为放热过程
D.过程N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
7.已知电解液态水制备和的能量变化如图所示:
则下列表示在足量氧气中完全燃烧的热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
8.下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是( )
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(g) ΔH=890.3 kJ/mol
B.取50mL 0.55mol/L NaOH(aq)和50mL 0.50mol/L HCl(aq)进行中和热的测定实验,用温度计测定HCl(aq)起始温度后,直接测定NaOH(aq)的温度,会使中和热ΔH偏小
C.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = -38.6kJ mol-1
D.已知25℃、101KPa条件下:4Al(s) + 3O2(g) ═ 2A12O3(s) △H = -2834.9kJ mol-1,4Al(s) + 2O3(g) ═ 2A12O3(s) △H = -3119.1kJ mol-1,则O2比O3稳定
9.下列关于化学反应热效应的描述正确的是
A.量热计能直接测出中和反应中的能量变化
B.同温同压下,在光照和点燃条件下的△H相同
C.HCl和NaOH反应的中和热,则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热114.6kJ
D.已知在一定条件下,2mol与1mol充分反应后,释放出98kJ的热量,则其热化学方程式为
10.下列有关热化学方程式的叙述不正确的是
A.已知,则氢气的燃烧热为
B.已知C(石墨,s)=C(金刚石,s),则石墨比金刚石稳定
C.500℃、下,将0.5mol N2和足量置于密闭的容器中充分反应生成,放热,其热化学方程式为:
D.已知,则
二、填空题
11.下列物质中: A.NaOH溶液 B.Zn C.气态HCl D.液态CH3COOH E.酒精溶液 F.液态NaCl G.氨气 H.CaCO3 I.石墨 J.浓硫酸 K.SO2
(1)①能导电的是 ;②属于电解质的是 ;③属于非电解质的是 ;④属于强电解质的是 ;⑤属于弱电解质的是 。
(2)氢气是一种理想的绿色能源。在101kP下,1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,请回答下列问题:
①氢气的燃烧热为 ;
②该反应的热化学方程式为 ;
③氢能的存储是氢能利用的前提,科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni,已知:Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1,Mg2Ni(s)+2H2(g)==Mg2NiH4(s) ΔH2,Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s) ΔH3=+84.6kJ·mol-1,则ΔH2= kJ·mol-1。
(3)某实验小组用50 m L 0.50 mol·L-1 氢氧化钠溶液和50 m L 0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。
①倒入NaOH溶液的正确操作是 (从下列选出)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.一次迅速倒入 C.分三次少量倒入
②使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 (从下列选出)。
A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃棒搅拌棒轻轻地搅动
③实验中改用60 m L 0.50 mol·L-1盐酸与 50 m L 0.55 mol·L-1 NaOH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”),简述理由 。
12.回答下列问题
(1)已知热化学方程式:SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.32kJ·mol-1,在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应,最终放出的热量可能为___________。
A.等于196.64kJ B.小于98.32kJ C.小于196.64kJ D.大于196.64kJ
(2)已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:
物质 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 436 200 a
则表中a= 。
(3)热力学标准态(298.15K、101kPa)下,由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫作该化合物的生成热(ΔH)。图甲为氧族元素中的氧、硫、硒(Se)、碲在生成1mol气态氢化物时的焓变数据,根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表那种元素,试写出硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为 。
(4)图乙表示CO和H2反应生成CH3OH过程中能量变化示意图,请写出CO和H2反应的热化学方程式: 。
(5)采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示。
容易得到的副产物有CO和CH2O,其中相对较多的副产物为 ;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中 (填字母)的能量变化。
A.*CO+*OH→*CO+*H2O
B.*CO→*OCH
C.*OCH2→*OCH3
D.*OCH3→*CH3OH
13.元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子核外电子排布式为 。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序号)。
a.Cl2、Br2、I2的熔点 b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性 d.HCl、HBr、HI的酸性
(3)工业上,通过如图转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
II中转化的基本反应类型是 ,该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是 。
(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料;四氯化硅熔点-70℃,沸点57.6℃;由粗硅制纯硅过程如图:
写出SiCl4的电子式: ;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得生成7kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(5)ClO2是常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目 。
14.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)16gCH4(g)与适量O2(g)发生反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量 。
(2)1L1mol·L-1KOH溶液中和1L1mol·L-1HNO3溶液,放出57.3kJ热量 。
(3)12gC(s)与适量O2(g)发生反应生成CO2(g),放出283.0kJ热量 。
(4)1mol葡萄糖[C6H12O6(s)]在人体中完全氧化,生成CO2(g)和H2O(l)产生2800kJ热量 。
15.热化学方程式意义:不仅表明了化学反应中的 变化,也表明了化学反应中的 变化。
16.2014年全运会在辽宁举办,其开幕式就是一场焰火盛宴。
(1)焰火利用了部分金属元素特征的 反应,该反应属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)如图1所示的五元环代表A、B、C、D、E五种化合物,圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素,五种化合物由五种短周期元素组成,每种化合物仅含两种元素。
图1中A是沼气的主要成分,B、E分子中所含电子数均为18,B不稳定,具有较强的氧化性,其稀溶液是医疗上广泛使用的消毒剂,E分子结构的球棍模型如图2,C与纯碱在高温下的反应是工业制玻璃的主要反应之一,D中所含两种元素的原子个数比为3∶4,电子总数之比为3∶2。根据以上信息回答下列问题:
①B的水溶液呈弱酸性,其主要的电离方程式可表示为 ,D的化学式是 。
②A、B、E中均含有的一种元素符号为 。
③C与纯碱反应的化学方程式为 。
④液态B与液态E反应可生成一种单质和一种常见液体,1 mol B参加反应放出热量Q kJ,其反应的热化学方程式为 。
17.热化学方程式既表示化学反应的 变化,也表示化学反应的 变化,如表示在条件下, 。
18.非金属元素氮的单质及其化合物在生产生活中具有重要的作用。回答下列问题:
I.已知肼()是氮的重要化合物,其与氧气反应的能量变化如图1所示
(1)的电子式为 ;与足量充分反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式为 。
(2)以为原料合成的液体火箭燃料偏二甲肼()与液态氧化剂反应产生大量无害气体和水,偏二甲肼与反应的化学方程式为 。
Ⅱ.图2为氮元素的“价一类”二维图,图3为工业上以A为原料制备C的工艺流程图。
(3)写出与稀盐酸反应的离子方程式: 。
(4)写出在合金网的催化作用下A与空气中的氧气反应得到的化学方程式: 。
(5)上述工艺流程的“尾气”中主要含有氮氧化物(、)。
①若恰好能将由和组成的混合气体完全转化为B和水,则混合气体中 。
②在酸性条件下用酸性高锰酸钾溶液吸收,产物为和,则该反应中n(氧化产物):n(还原产物)= 。
③用碱液吸收(未配平)。已知X是一种盐,且在生成物中X与的物质的量之比为1:1,则X的化学式为 。
19.Ⅰ.已知C、H2、CO的燃烧热的数据如表所示:
物质 C H2 CO
ΔH/kJ·mol-1 -393.5 -285.8 -283.0
(1)写出C完全燃烧的热化学方程式: 。
(2)能表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(3)现以H2或CO为燃料来提供热能,从热能的角度考虑,你认为最好选择 (填写序号)。
A.H2 B.CO C.均可以
理由是 。
Ⅱ.已知下列热化学方程式:
①H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
回答下列问题:
(4)上述反应中属于吸热反应的是 (填序号)。
(5)燃烧10gH2生成液态水,放出的热量为 。
20.对于热化学方程式:N2(g)+O2(g)→2NO(g)-180.58kJ,用文字表述上述热化学方程式的含义 。
三、实验题
21.液态肼()和液态双氧水混合反应时产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知:0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量。
(1)该反应的热化学方程式为 。
(2)分别取50mL的0.50mol/L盐酸与0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。A的仪器名称为 。
(3)如图所示,泡沫塑料板上面有两个小孔,两个小孔不能开得过大,其原因是 。
(4)某学生实验记录数据如下:
实验序号 起始温度T1℃ 终止温度T2℃
盐酸 氢氧化钠 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.5
3 20.6 20.6 25.6
①已知盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和后生成溶液的比热容,依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热 。
②上述实验数值结果与有偏差,产生偏差的原因不可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取溶液的体积时仰视读数
c.分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度
(5)假定该学生的操作完全同上,实验中改用盐酸跟氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(6)若将等量的稀氨水、稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为,则的大小关系为 。
22.分别取25 mL 0.50 mol/L硫酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行中和反应。某学习小组用简易量热计测得有关数据如下表:
实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃
硫酸 氢氧化钠 混合溶液
1 20.0 20.2 24.0
2 20.2 20.4 24.4
3 20.5 20.6 26.0
(1)反应前酸和碱稀溶液的密度近似为1.0g/cm3,反应后溶液的比热容近似为,实验中反应释放的热量为 J。
(2)根据测量结果,写出生成对应的热化学反应方程式 。
23.某实验小组设计用50mL盐酸和50mL氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
(2)写出表示该反应中和热()的热化学方程式 。
(3)若改用60mL盐酸和50mL氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量 (填“增加”、“减少”或“不变”,下同),所求中和热数值 。
(4)通过计算得到,该结果与有偏差,产生此偏差的原因可能是___________(填字母)。
A.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度
B.一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C.实验装置保温、隔热效果差
D.量取盐酸溶液的体积时俯视读数
(5)实验小组另取溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持),则实验小组做该实验时的环境温度 (填“高于”“低于”或“等于”)22℃,NaOH溶液的浓度为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A. 2 CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566 kJ/mol,是放热反应,表示CO2气体分解生成CO气和O2气体的反应是吸热反应,故A错误;
B. ΔH=-566 kJ/mol,表示CO气体与O2气体生成CO2气体的反应是放热反应,故B正确;
C. 反应物的总能量高于生成物的总能量,放出566KJ的能量,上图可表示由CO气体生成CO2气体的反应过程和能量关系,故C正确;
D. 在相同条件下,2 mol CO气体与1 mol O2气体的能量总和大于2 mol CO2气体的能量,相差566KJ,故D正确;
故选A。
2.C
【详解】A.反应热大小与物质的状态有关,选项中反应物和生成物未标明物质的聚集状态,A错误;
B.H2和O2的燃烧反应为放热反应,H应小于0,B错误;
C.方程式符合热化学方程式要求,C正确;
D.H单位应为kJ mol-1,且反应热大小与温度、压强有关,与点燃条件无关,D错误;
故答案为:C。
3.B
【详解】A.根据图像可知反应物具有的总能量比生成物具有的总能量高,故A正确;
B.根据图像可知图(2)中表示的为吸热反应,反应的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ·mol-1,故B错误;
C.正逆反应吸收或者放出的热量数值相等,但是ΔH的符号相反,故C正确;
D.根据图像信息,图(1)表示反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应,图(2)表示反应物的总能量小于生成物的总能量为吸热反应,两个图像表示的含义不同,故D正确;
故选B。
4.C
【详解】50mL 0.4mol/LBa(OH)2溶液中n[Ba(OH)2]=0.02mol ,向其中加入足量硫酸溶液反应涉及的离子方程式有、,50mL 0.4mol/L稀盐酸中n(HCl)=0.02mol ,向其中加入足量Ba(OH}2溶液涉及的离子方程式为,放出的热量为1.1kJ,可知,,设,则0.02Q+0.04mol×55kJ/mol=2.56kJ ,解之得Q=18,所以Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的热化学方程式为;
故选C。
5.C
【详解】A.铜制搅拌器比玻璃搅拌器导热性能好,热量损失较多,选项A错误;
B.等质量的同种煤完全燃烧,放出的热量一样多,选项B错误;
C.C(s,石墨) 、C(g,金刚石)(g) ,若,根据盖斯定律,可得C(s,石墨)=C(s,金刚石) ,石墨能量较低,相对稳定,选项C正确;
D.甲烷的燃烧热为,其相应的热化学方程式为 ,选项D错误;
答案选C。
6.B
【详解】A.由图可知,过程Ⅰ为破坏氮气分子和氢气分子中的非极性键形成氮原子和氢原子的过程,故A正确;
B.由图可知,过程Ⅳ是NH2与H生成NH3的过程,故B错误;
C.由图可知,过程Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三个过程的能量均降低,都是放热过程,故C正确;
D.由图可知,N2 (g) 与H2 (g) 在铁催化剂表面经历如下过程生成NH3(g)的反应为放热反应,反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,故D正确;
故选B。
7.A
【详解】由图可知,电解液态水制备和反应吸收能量572kJ,则和完全燃烧生成2mol需要吸热能量572kJ,故热化学方程式为:或;
故选A。
8.D
【详解】A. 甲烷的燃烧热为890.3kJ mol-1,水应该为液态,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(l) ΔH=890.3 kJ/mol,与题意不符A错误;
B. 用温度计测定HCl(aq)起始温度后,直接测定NaOH(aq)的温度,NaOH(aq)的起始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,会使中和热△H偏大,故C错误,与题意不符,B错误;
C. 0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,因反应为可逆反应,则1molN2和3molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热不是38.6kJ,则热化学反应方程式中的反应热数值错误,故C错误;
D. 已知25℃、101KPa条件下:4Al(s) + 3O2(g) ═ 2A12O3(s) △H = -2834.9kJ mol-1,4Al(s) + 2O3(g) ═ 2A12O3(s) △H = -3119.1kJ mol-1,利用盖斯定律,两式相减,3O2(g) ═2O3(g) △H =+284.2 kJ mol-1,则O2比O3稳定,符合题意,D正确;
答案为D。
9.B
【详解】A.量热计能直接测出中和反应前后温度的变化,不能直接测出能量变化,A错误;
B.焓变与反应条件无关,则同温同压下,在光照和点燃条件下的△H相同,B正确;
C.生成硫酸钡沉淀会放热,则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热大于114.6kJ,C错误;
D.二氧化硫与氧气反应为可逆反应,则二氧化硫与氧气反应的热化学方程式为:,D错误;
答案选B。
10.C
【详解】A. 燃烧热是1摩尔燃料完全燃烧生成稳定的氧化物所释放的能量,2molH2完全燃烧生成液态水,放热571.6千焦,则氢气的燃烧热为,A正确;
B.石墨的能量低于金刚石,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,B正确;
C. 合成氨反应是可逆反应,将0.5molN2和足量置于密闭的容器中充分反应生成,实际消耗的氮气不足0.5mol,无法据此写出其热化学方程式,C错误;
D. 等量的C完全燃烧所释放的能量比不完全燃烧释放的能量高,放出热量越多越小, <0,D正确;
答案选C。
【点睛】C易错。可逆反应热化学方程式书写,一定要把实际消耗的反应物的物质的量和的关系搞清楚。只有实际消耗的反应物的物质的量和成正比例,提供的反应物的物质的量和并不成正比例。
11. ABFI CDFH GK CFH D 285.8 kJ·mol-1 2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1 -64.4kJ·mol-1 B D 不相等 相等 因中和热是在稀溶液中,1 mol H+和1 mol OH-发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量,与酸碱的用量无关
【分析】(1)非金属石墨、金属单质和存在自由移动的离子的物质都能导电;电解质是指在水溶液中或熔融状态下自身可以离解成自由移动的离子而导电的化合物;非电解质是指在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物;单质、混合物既不是电解质也不是非电解质;强电解质是在水溶液能完全电离的电解质,包括强酸、强碱、活泼金属氧化物和大部分盐;弱电解质是在水溶液中部分电离的电解质,包括弱酸、弱碱、水等。
(2)①氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量;
②1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,则2mol氢气燃烧放热571.6kJ;
③根据盖斯定律计算ΔH2。
(3)中和热是稀强酸与稀强碱生成1mol水放出的热量,中和热的测定中要注意减少热量的损失。
【详解】(1)A.NaOH溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,溶液中含有自由移动的离子,能导电; B.Zn是金属单质,能导电,但它既不是电解质也不是非电解质;C.气态HCl不含自由移动的离子,不能导电,在水溶液中能完全电离,属于强电解质; D.液态CH3COOH不含自由移动的离子,不能导电,其在水溶液中部分电离,属于弱电解质; E.酒精溶液是混合物既不是电解质又不是非电解质,酒精不能电离,溶液不能导电; F.液态NaCl中存在自由移动的离子,能导电,属于强电解质; G.氨气不含自由移动的离子,不能导电,在水溶液中不能自身电离出离子,属于非电解质; H.CaCO3没有自由移动的离子不导电,在水溶液中溶解的CaCO3能完全电离出自由移动的阴阳离子,所以CaCO3是强电解质; I.石墨是非金属单质,能导电,但它既不是电解质也不是非电解质; J.浓硫酸是混合物,既不是电解质也不是非电解质,不含自由移动的离子,不能导电; K.SO2不含自由移动的离子,不能导电,在水溶液中不能自身电离出离子,属于非电解质;①能导电的是ABFI;②属于电解质的是CDFH;③属于非电解质的是GK;④属于强电解质的是CFH;⑤属于弱电解质的是D。
(2)①氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量,氢气的燃烧热是142.9 kJ·mol-1×2=285.8 kJ·mol-1;
②1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量, 2mol氢气燃烧放热571.6kJ;则氢气燃烧的热化学方程式是2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1;
③ ①Mg(s)+H2(g)=MgH2(s)ΔH1=-74.5kJ·mol-1,
②Mg2Ni(s)+2MgH2(s)=2Mg(s)+Mg2NiH4(s) ΔH3=+84.6kJ·mol-1;
根据盖斯定律,①×2+②得 Mg2Ni(s)+2H2(g)=Mg2NiH4(s) ΔH2=-64.4kJ·mol-1。
(3)①为减少热量损失,应一次迅速倒入倒入NaOH溶液,选B;
②为减少热量损失,用套在温度计上的环形玻璃棒搅拌棒轻轻地搅动,使硫酸与NaOH溶液混合均匀,选D;
③反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60 m L 0.50 mol·L-1盐酸与 50 m L 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量偏高,但因中和热是在稀溶液中,1 mol H+和1 mol OH-发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量,与酸碱的用量无关,所以用60 m L 0.50 mol·L-1盐酸与 50 m L 0.55 mol·L-1 NaOH溶液进行上述实验,测得中和热数值相等。
12.(1)C
(2)369
(3)H2Se(g)=Se(s)+H2(g) ΔH=-81kJ·mol-1
(4)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-91kJ·mol-1
(5) CO A
【详解】(1)假设2molSO2和1molO2全部参与反应,放出的热量为2×98.32kJ=196.64kJ,因为该反应为可逆反应,不能进行到底,因此达到平衡放出的热量小于196.64kJ,故C正确;
(2)蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,结合反应及表格数据可知:436+(200+30)-2a=-72,解得a=369。答案为:369。
(3))非金属元素氢化物的稳定性与生成1mol氢化物时的△H的关系为:根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定;而根据热力学,能量越低越稳定。a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O。即b为H2Se的生成热数据,则H2Se分解放热,且△H=-81kJmol,所以H2Se发
生分解反应的热化学反应方程式为H2Se(g)=Se(s)+H2(g)ΔH=-81kJ·mol-1,故本题答案为:H2Se(g)=Se(s)+H2(g)ΔH=-81kJ·mol-1;
(4)根据图像可知,反应物比生成物的能量高91kJ,故为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-91kJ·mol-1;
(5)CO的相对能量与CH2O的相比较低,较稳定,得到的相对较多;
上述合成甲醇的反应速率由慢反应决定,即反应历程中活化能较高的反应*CO+*OH*CO+*H2O决定反应速率,所以将*CO+*OH*CO+*H2O变化的活化能降低,即可增大反应速率,A项符合题意。
13. 1s22s22p5 bc 复分解反应 室温下,氯酸钾在水中溶解度明显小于其他晶体 SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)-0.004akJ
【详解】(1)与氯元素同族的短周期元素原子为F,核外有9个电子,F的核外电子排布式为1s22s22p5;
(2)同一主族元素,元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强、其最高价氧化物的水化物酸性越强、其单质的氧化性越强,与物质的沸点、氢化物水溶液的酸性无关,故选bc;
(3)NaClO3转化为KClO3,说明该反应中两种物质相互交换离子生成盐,为复分解反应,相同温度下,溶解度小的物质先析出,室温下KClO3在水中的溶解度明显小于其它晶体,所以先析出KClO3;
(4)SiCl4为共价化合物,氯原子和硅原子都达到8个电子,SiCl4的电子式为:;7kg纯硅的物质的量为:=250mol,生成250mol硅吸收akJ热量,则生成1mol硅吸收的热量为:=0.004akJ,所以SiCl4与氢气反应生成单质硅和氯化氢的热化学方程式为:2H2(g)+SiCl4(g)=Si(s)+4HCl(g) △H=+0.004akJ·mol-1或SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)-0.004akJ;
(5)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,本身被还原为氯离子,1个氯气分子反应得到2个电子,反应的离子方程式和电子转移为: 。
14.(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1
(2)KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
(3)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
(4)C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2800kJ·mol-1
【分析】书写热化学方程式时,要注意以下几点:①反应物和生成物的状态;②ΔH与方程式中化学计量数之间的比例关系,化学计量数表示参与反应的物质的物质的量;③ΔH的正负号。
【详解】(1)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1
(2)KOH(aq)+HNO3(aq)=KNO3(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1
(3)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
(4)C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2800kJ·mol-1
15. 物质 能量
【详解】热化学方程式既表示出了化学反应中的物质变化,也表示出了能量变化,故此处依次填:物质、能量;
16.(1) 焰色 物理
(2) H
【详解】(1)焰火利用了部分金属元素特征的焰色反应,焰色反应属于物理变化,是元素的物理性质;
(2)①根据题意,A为,B为,C为;为二元弱酸,电离方程式为:;D中所含Si和N两种元素,且原子个数比为3∶4,电子总数之比为3∶2,故化学式为;
②A为,B为,C为,均含有H元素;
③与高温下反应的方程式为;
④由E分子结构的球棍模型和N、H元素的价键规则知,大黑球表示N原子,小黑球表示H原子,故E为,根据信息,液态与反应的热方程式为:。
17. 物质 能量 与反应生成液态水时放出的热量为
【详解】热化学方程式既表示化学反应的物质变化,也表示化学反应的能量变化,如热化学方程式表示在25℃、101kPa条件下2mol氢气与1mol氧气反应生成2mol液态水时放出的热量为571.6kJ,故答案为:物质;能量;与反应生成液态水时放出的热量为。
18.(1) N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol
(2)2N2O4+C2H8N2=2CO2↑+3N2↑+4H2O
(3)NH3·H2O+H+=NH+H2O
(4)4NH3+5O24NO+6H2O
(5) 3∶1 5∶3 NaNO3
【详解】(1)N2H4又称联氨,可以看作是由2个-NH2组成,即肼的电子式为 ;1molN2H4(g)与足量氧气反应生成氮气和水蒸气,根据图1可知,该反应为放热反应,其热化学方程式为N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol,故答案为 ;N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534kJ/mol;
(2)偏二甲肼与N2O4反应产生大量无害气体和水,即无害气体为N2、CO2,反应方程式为2N2O4+C2H8N2=2CO2↑+3N2↑+4H2O;故答案为2N2O4+C2H8N2=2CO2↑+3N2↑+4H2O;
(3)一水合氨与稀盐酸发生中和反应,一水合氨为弱碱,稀盐酸为强酸,因此两者反应离子方程式为NH3·H2O+H+=NH+H2O;故答案为NH3·H2O+H+=NH+H2O;
(4)A为-3价氮的氢化物,即A为NH3,在合金网的催化下,氨气与氧气反应生成NO和水,其反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为4NH3+5O24NO+6H2O;
(5)①A为NH3,B为N2,令NO物质的量为amol,则NO2物质的量为(6-a)mol,根据得失电子数目守恒有:5×3=2a+(6-a)×4,解得a=4.5,NO物质的量为4.5mol,NO2物质的量为1.5mol,n(NO)∶n(NO2)=4.5∶1.5=3∶1;故答案为3∶1;
②酸性高锰酸钾溶液吸收NO,产物为NO和Mn2+,N元素化合价升高,因此NO为氧化产物,Mn元素的化合价降低,Mn2+为还原产物,根据得失电子数目守恒有:n(NO)×3=n(Mn2+)×5,n(NO)∶n(Mn2+)=5∶3;故答案为5∶3;
③NO2→NaNO2,N元素化合价由+4价降低为+3价,该反应为氧化还原反应,有化合价降低,必须有化合价升高,X是一种盐,且在生成物中X与NaNO2的物质的量之比为1:1,NO2中N的化合价升高1价,推出X的化学式为NaNO3;故答案为NaNO3。
19. C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol A 等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多,且H2的燃烧产物为H2O,对环境无污染 ① 1429 kJ
【详解】⑴C完全燃烧的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol,
⑵H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,
⑶H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=--283.0 kJ/mol,等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多,且H2的燃烧产物为H2O,对环境无污染,因此从热能的角度考虑,H2为燃料来提供热能是最好选择,故答案为A;等质量的H2完全燃烧放出的热量比CO多,且H2的燃烧产物为H2O,对环境无污染
⑷①H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8 kJ/mol是吸热反应,
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol是放热反应,
③NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol是放热反应,
故答案为①;
氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol,
10g氢气物质的量为,放出的热量Q=285.8kJ/mol×5mol = 1429 kJ,故答案为1429 kJ。
20.1 mol氮气和1 mol氧气反应生成2 mol一氧化氮时吸收180.58 kJ的热量
【详解】表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。该热化学方程式的含义是:1 mol氮气和1 mol氧气反应生成2 mol一氧化氮时吸收180.58 kJ的热量。
21.(1)
(2)玻璃搅拌器
(3)减少热量损失
(4) -53.504 b
(5)相等
(6)
【分析】中和热的测定实验中通过测定酸碱的初始温度和最终温度求出反应过程放出的热量,然后根据中和热的定义计算出数值,整个过程需要注意避免热量的散失。
【详解】(1)0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量,所以1 mol液态肼与足量的液态双氧水反应放出641.63kJ的热量,答案为:;
(2)A的仪器名称为玻璃搅拌器,答案为:玻璃搅拌器;
(3)泡沫塑料板上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,若两个小孔开得过大,会导致散失较多的热量,影响测定结果,故答案为:减少热量散失;
(4)①第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.1℃,反应后温度为:23.3℃,反应前后温度差为:3.2℃;
第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应前后温度差为:3.2℃;
第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.6℃,反应前后温度差为:5.0℃(数值差别比较大,应舍去);
50mL的0.50mol·L-1盐酸与50mL的0.55mol·L-1氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g·cm-3=100g,c=4.18J/(g·℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=,所以生成1mol的水放出热量为: ,即该实验测得的中和热△H=-53.504kJ·mol-1,故答案为:-53.504kJ·mol-1;
②a.实验装置保温、隔热效果差使放出的热量少导致反应热偏大, a错误;
b.量取溶液的体积时仰视读数,会使体积偏大,放出热量多,反应热偏小,b正确;
c.分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,会出现热量散失,导致反应热偏大, c错误;
d.用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度,导致溶液初始温度偏大,放出热量偏小,反应热偏大,d错误;
故选b;
(5)中和热是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用100mL 0.50mol·L-1盐酸跟100mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行上述实验,测得中和热数值相等,答案为:相等;
(6)稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液分别和稀盐酸反应是强酸和强碱反应生成水和可溶性盐的过程,生成1mol水时反应热相同,稀氨水反应中存在弱电解质的电离,该过程需要吸收热量,所以反应热大于前者,答案为:。
22.(1)1254
(2)
【详解】(1)3次温度差分别为:3.9℃,4.1℃,5.5℃,第三次数值误差大,应舍去,所以2次温度差平均值=4.0℃;25mL 0.50 mol/L硫酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.025L×0.5mol/L×2=0.025mol,溶液的质量为:75mL×1g/ m75g,温度变化的值为△T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m c △T=75g×4.18J/(g ℃)×4.0℃=1254J;
(2)实验测得生成0.025mol水放出的热量为1254J,则生成放出的热量为1.254kJ×40=50.16kJ,热化学方程式为: 。
23.(1)环形玻璃搅拌棒
(2)H+(aq)+ OH﹣(aq)=H2O(l) △H=—57.3kJ/mol
(3) 增加 不变
(4)ACD
(5) 低于 0.75
【分析】该实验的实验目的是通过测定中和反应反应过程中所放出的热量计算中和热,并分析产生误差的原因。
【详解】(1)由实验装置图可知,图中缺少的玻璃仪器为用于搅拌,促进中和反应完全进行的环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
(2)中和热为稀的强酸和稀的强碱发生中和反应生成1mol水放出的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为H+(aq)+ OH﹣(aq)=H2O(l) △H=—57.3kJ/mol,故答案为:H+(aq)+ OH﹣(aq)=H2O(l) △H=—57.3kJ/mol;
(3)若改用60mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行反应,反应生成水的物质的量增大,反应放出的热量增加,而中和热为中和反应生成1mol水时的焓变,与实际消耗的反应物的量无关,所以所求中和热数值不变,故答案为:增加;不变;
(4)A.用温度计测量盐酸起始温度后直接测量氢氧化钠溶液的温度会因为发生中和反应使得测定氢氧化钠溶液的温度偏高,使得温度差偏小,测得的热量偏小,导致中和热△H偏大,故符合题意;
B.一次性把氢氧化钠溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中可以减少热量散失,对实验结果无影响,故不符合题意;
C.实验装置保温、隔热效果差会造成热量损失,使得测得的热量偏小,导致中和热△H偏大,故符合题意;
D.量取盐酸溶液的体积时俯视读数会造成量取盐酸的体积偏小,反应生成水的物质的量偏小,使得测得的热量偏小,导致中和热△H偏大,故符合题意;
故选ACD;
(5)由图可知,加入5mL氢氧化钠溶液时,溶液的温度为使得测得的热量偏小,导致中和热△H偏大,故符合题意;加入氢氧化钠溶液的体积为30mL时,溶液的温度最高,说明盐酸与氢氧化钠溶液恰好反应,则氢氧化钠溶液的浓度为=0.75mol/L,故答案为:0.75。
答案第1页,共2页
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