第一章 化学反应的热效应 测试题(含解析)2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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第一章 化学反应的热效应 测试题(含解析)2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

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第一章 化学反应的热效应 测试题
一、选择题
1.实验室进行中和热测定实验, 下列有关叙述错误的是
A.大小烧杯间塞碎泡沫,可减少热损失,提高准确率
B.测最终止温度时, 应当记录混合溶液的最高温度
C.缓慢多次加入 NaOH 溶液、搅拌,使酸碱充分反应
D.可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
2.加氢制甲醇作为一种新兴的绿色化工技术,其中的一步反应为,该反应中物质的相对能量及所含共价键的键能如下所示,下列说法不正确的是
物质及共价键 键能/(kJ/mol)
x
436
[H2O(l)]H-O 485
1067
已知:
A.x为821
B. ΔH=-3kJ mol-1
C.图中所示反应的逆反应活化能为1993
D.反应物的总能量小于生成物的总能量
3.西香 刘琨的“何意百炼钢,化为绕指柔”暗示冶炼铁、钢的原理,涉及如下反应:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1
②C(s)+O2(g)=CO(g) △H2
③O2(g)+C(s)=2CO(g) △H3
④Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H4<0
⑤2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H5
下列推断正确的是
A.△H1>△H2>△H3 B.△H4>△H1>△H2
C.2△H2+△H5=2△H1 D.△H3+△H5=△H2
4.下列有关反应热的描述正确的是
①化学反应过程中一定有能量变化
②反应热是1mol物质参加反应时的能量变化
③ΔH的大小与热化学方程式中的化学计量数成正比
④放热反应在常温下就一定能进行⑤化学反应中放出的热才是反应热
A.①③ B.②④ C.①②③ D.④⑤
5.已知常温常压下:CuSO4(aq)+Fe(s)=FeSO4(aq)+Cu(s) △H1;CH4(g)+2Cl2(g)→CH2Cl2(g)+2HCl(g) △H2。其他条件不变时,增大反应物的量,下列判断正确的是
A.△H1、△H2均不变 B.△H1、△H2均增大
C.△H1增大,△H2减小 D.△H1减小,△H2增大
6.下列有关化学反应原理的说法中,不正确的是
①发生化学反应的碰撞一定为有效碰撞
②难溶物的溶解度和的大小都仅仅只受温度的影响
③某反应正方向能自发进行,则逆方向一定不能自发进行
④某溶液的pH不受温度的影响,那么该溶液一定显强酸性
⑤用盐酸滴定氨水,若选择酚酞做指示剂,则测定的结果会偏小
⑥中和热的测定实验,若量取NaOH溶液的量筒仰视读数,则所测的偏大
A.②③ B.①③⑤⑥ C.①③④ D.②③⑥
7.2021年10月,神舟十三号载人飞船成功发射。载人飞船中通过如下过程实现再生:


下列说法不正确的是
A.的燃烧热
B.的燃烧热
C.反应的
D.反应的
8.下列热化学方程式书写正确的是(的绝对值均正确)
A.(燃烧热)
B.(中和热)
C.(反应热)
D. (反应热)
9.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为: kJ/mol,分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应时热效应分别为、、,它们的关系正确的是
A. B.
C. D.
10.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。现有下列反应:
NH3·H2O(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH1
H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2
HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH3
上述反应均在溶液中进行,则下列ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是
A.ΔH2>ΔH3>ΔH1 B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D.ΔH2=ΔH3>ΔH1
11.下列叙述正确的是
A.由C(s,石墨)C(s,金刚石) ,可知金刚石比石墨更稳定
B. ,则中和热为
C. ,则氢气燃烧热为
D.若 , ,则
12.已知:①
② ;
③ ;
则反应的等于
A.+753kJ/mol B.-753kJ/mol C.+3351kJ/mol D.-3351kJ/mol
13.氮氧化物(NOx)是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法正确的是
A.A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是吸热反应
B.过程Ⅱ中,脱除1molNO转移6mol电子
C.脱除NO的总反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:5
D.由A到B的变化过程可表示为
14.汽车安全气囊系统中有一定比例的叠氮化钠(),氧化铁、硝酸铵等物质,受到撞击点火器点火引发叠氨化钠迅速分解生成氮气和钠,硝酸铵分解为一氧化二氮和水蒸气。下列说法错误的是
A.叠氮化钠的稳定性较弱
B.硝酸铵分解反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
C.金属钠和氧化铁反应生成铁和氧化钠
D.该系统利用了化学反应的物质变化、能量变化和化学反应速率等因素
15.下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是
A.H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=-270kJ mol-1,则相同条件下,2molHF(g)的能量大于1molH2(g)和1molF2(g)的能量之和
B.若H+(aq)+OH_(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
C.I2(g)+H2(g)=2HI(g) ΔH=-9.48kJ mol-1,H2和I2蒸气反应生成2molHI气体放出热量9.48kJ
D.若S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1;2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH2,硫的燃烧热为ΔH1+ΔH2
二、填空题
16.按照要求完成反应方程式
(1)下表是某些物质的标准生成热(△Hf,在298.15K、101kPa,由元素最稳定的单质生成1mol纯化合物时的反应焓变)数据
物质 H2 CO CH3OH(g)
△Hf (kJ·mol-1) 0 -110.5 -201
则工业上用CO和H2合成CH3OH(g)的热化学反应方程式为:_______
(2)置换反应的通式可以表示为:单质(1)+化合物(1)=化合物(2)+单质(2)
请写出同时满足以下要求的3个置换反应的化学方程式:
①所涉及的元素的原子序数都小于20;
②6种单质分属6个不同的主族。
_______、_______、_______
(3)向饱和碳酸氢钠溶液加入少量浓CaCl2溶液,有浑浊和气泡产生,写出反应的离子方程式:_______
(4)两种酸性溶液混合,溶液的酸性增强。写出一个可能的化学方程式:_______
17.(1)已知①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=- 283 kJ·mol-1,
②C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2= - 110 kJ·mol-1,则碳的燃烧热ΔH =__________。
(2)工业合成氨的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH = -92.4 kJ·mol-1;已知N≡N键的键能是948.9kJ·mol-1,H—H键的键能是436.0 kJ·mol-1,则N—H键的键能是__________;向体系中加入2 mol N2充分反应,放出的热量_________(填“大于”“小于”或“等于”)184.8 kJ,原因是____________________。
(3)已知某反应过程如图所示,则该反应为的______( 填“放热”或“吸热”)反应,该反应的热化学方程式为__________。
18.按要求写热化学方程式:
(1)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式___________。
(2)已知在25℃、101 kPa下,10 g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出295 kJ的热量,试写出乙醇燃烧热的热化学方程式___________。
(3)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g) CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如表:
共价键 C-O H-O N-H C-N
键能/kJmol-1 351 463 393 293
则该反应的ΔH=___________kJ·mol-1
(4)下列热化学方程式:Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) H1=-351.1kJ/mol;Hg(l)+O2(g)=HgO(s) H2=-90.7 kJ/mol。由此可知:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l) H3=___________
19.书写下列化学方程式
(1)下图是1mol和1molCO反应生成和NO过程中能量变化示意图,请写出和CO反应的热化学方程式_______。
(2)已知拆开1mol H-H键、1mol 和1mol N-H键分别需要的能量是436kJ、948kJ、391kJ,则、合成的热化学方程式为:_______。
(3)氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,已知存在如下反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
……
ⅲ为积炭反应,利用和计算时,还需要利用_______反应的△H。
20.物质的转化关系如下图所示(有的反庆可能在水溶液中进行)。其中A为化合物,甲可由两种单质直接化合得到,乙为金属单质,G为酸,乙在G的浓溶液中发生钝化。
(1)若A为黄色固体,C能使品红试液褪色,D的水溶液中加入酸化的溶液有白色沉淀生成。则
①工业上反应I在________________中进行,反应Ⅱ在_____________(均填设备名称)中进行。工业上反应Ⅲ用于吸收E的试剂是____________。
②由两种单质直接化合得到甲的反应条件是____________或________________。
③反应I的化学方程式是_______________________________。
④D和乙反应的离子方程式是___________________________________。
(2)若甲为淡黄色固体,D、F的溶液均呈碱性,用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成。
则①甲的电子式是________________________。
②D的溶液与乙反应的离子方程式是____________________________。
③若1.7g A与反应生成气态的B和C时放出22.67kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________________________________。
21.现代社会生活离不开能量。
(1)I.冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋可以利用____(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面____ (填序号)反应释放的热量加热食物。
A.生石灰和水 B.和 C.硝酸铵和水
II.某实验小组为了探究化学能与热能的转化,设计了如图所示的三套实验装置。
(3)某同学选用装置I进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管中加入适量了溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是___________。
(4)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置II进行实验(反应在丙试管中进行)。
①若观察到烧杯中产生气泡,则说明M溶于水___________(填“一定是放热反应”、“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)。
②若只观察到烧杯中的导管内形成一段水柱,则M可能为___________。
(5)上述3个装置中,能验证“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是___________(填装置序号)
22.50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。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)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)实验中改用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比较,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),但中和热应_________(填“相等”或“不相等”),简述理由_________________________________。
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.大小烧杯之间塞满碎泡沫,可减少热量损失,减小测量误差,提高准确率,故A正确;
B.充分反应时放出的热量最多,温度最高,因此测量终止温度时,应当记录混合溶液的最高温度,故B正确;
C.为了减少热量损失,应当快速一次性倒入NaOH溶液并搅拌,使酸碱充分反应,故C错误;
D.塑料材质的环形搅拌棒导热能力差,可用塑料材质的环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒,故D正确;
故答案选C。
2.A
解析:A.①△H=,② ,根据盖斯定律①+②得 ,焓变=反应物总能量-生成物总能量,即3=2x +436-1067-485×2,x=799,故A错误;
B.①△H=,② ,根据盖斯定律①+②得 ,故B正确;
C.图中所示反应的逆反应活化能为2034-41=1993,故C正确;
D.正反应吸热,反应物的总能量小于生成物的总能量,故D正确;
选A。
3.C
解析:A.可燃物完全燃烧放出的热量高,①为C完全燃烧放出的热量高于②和③,又因为放热反应△H为负值,放热越多△H越小,故△H1<△H2<△H3,故A错误;
B.根据A分析,△H1<△H2,故B错误;
C.根据盖斯定律,2②+⑤=2①,所以2△H2+△H5=2△H1,C正确;
D.根据盖斯定律,③+⑤不等于②,D错误;
故答案选C。
4.A
解析:①化学反应的微观本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,反应前后断裂和形成的化学键的种类和数目不完全相同,不同的化学键具有不同的能量,故化学反应过程中一定有能量变化,正确;
②反应热是指化学反应过程中的能量变化,错误;
③根据热化学方程式的书写原则可知,ΔH的大小与热化学方程式中的化学计量数成正比,正确;
④放热反应在常温下不一定能进行,例如很多燃烧反应都需要加热到一定温度才能进行,错误;
⑤反应热是指化学反应过程中的能量变化,故反应热包含化学反应中放出的能量和反应过程中吸收能量,错误;
综上分析可知,有①③正确,故答案为:A。
5.A
解析:不受反应物的量影响,所以△H1、△H2均不变,A项正确;
故答案选A。
6.D
解析:①发生化学反应的碰撞称为有效碰撞,所以有效碰撞一定发生化学反应,故①正确;
②难溶物的溶解度和 Ksp的大小与温度和本身性质有关,故②错误;
③某反应正方向能自发进行,则逆方向不一定不能自发进行,如可逆反应,故③错误;
④根据 pH= lgc(H+) ,若某溶液的 pH 不受温度的影响,则该溶液为强酸性溶液,故④正确;
⑤用盐酸滴定氨水,若选择酚酞做指示剂,因为酚酞变色范围为pH=8-10,则测定的结果会偏小,故⑤正确;
⑥中和热的测定实验,若量取NaOH溶液的量筒仰视读数,则量得的NaOH溶液体积偏大,但实验中氢氧化钠一般过量,根据酸计算水的量,则所测的 ΔH 不变,故⑥错误;
综上故选D。
7.C
解析:A.由热化学方程式②可得氢气燃烧的热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=—571.6 kJ/mol,氢气的燃烧热是1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则氢气的燃烧热为ΔH=—571.6 kJ/mol,故A正确;
B.由盖斯定律可知—①—②×2可得甲烷燃烧的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=—890.3 kJ/mol,甲烷的燃烧热是1 mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,则甲烷的燃烧热为ΔH=—890.3 kJ/mol,故B正确;
C.由热化学方程式②可得氢气燃烧的热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=—571.6 kJ/mol,气态水的能量高于液态水,所以氢气燃烧生成气态水的反应热不可能为ΔH=—571.6 kJ/mol,故C错误;
D.由盖斯定律可知—①—②×2可得甲烷燃烧的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=—890.3 kJ/mol,则mol甲烷燃烧的反应热为ΔH=—890.3 kJ/mol×=—445.15 kJ/mol,故D正确;
故选C。
8.C
解析:A. 水为气态,不表示燃烧反应的热化学方程式,A不正确;
B. 中和反应都是放热反应,ΔH应为“-”,B不正确;
C. 标明了反应物或生成物的状态,反应热也对,C正确;
D. 没有标明物质的状态,D不正确;
故选C。
9.D
解析:等物质的量的NaOH与稀CH3COOH、浓H2SO4、稀HNO3恰好反应生成等物质的量的水,若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热,应放出相同的热量,但在实际反应中,浓H2SO4溶解放热,CH3COOH是弱电解质,电离要吸热,且放热越多,ΔH越小,则ΔH1>ΔH3>ΔH2;
故选D。
10.B
解析:由于CH3OOH为弱电解质,与NaOH反应过程中CH3OOH继续电离要吸收一部分热量,故最终生成1 mol H2O时放出热量小于57.3 kJ,浓硫酸遇水放出大量热量,故浓硫酸与NaOH反应生成1 mol H2O时放出热量大于57.3 kJ,HNO3与NaOH反应生成1 mol H2O时放出热量等于57.3 kJ,由于中和反应为放热反应,故放热越多,反应热数值越小,故ΔH1>ΔH3>ΔH2,所以答案选B。
11.B
解析:A.能量越低,物质越稳定,由C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.9kJ/mol可知,石墨能量低,石墨稳定,故A错误;
B.中和热指在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1mol液态水时放出的热,该反应生成1mol液态水时放出0.5akJ能量,则中和热为,故B正确;
C.1mol纯物质完全燃烧生成指定化合物所放出的热量为燃烧热,该反应生成气态水,不是稳定氧化物,则氢气燃烧热不是,故C错误;
D.相同物质的量的C完全燃烧放热多,放热的焓变是负值,所以△H1<△H2,故D错误;
故选:B。
12.C
解析:由盖斯定律可知,将得,则该反应的反应热,综上所述,答案为C。
13.D
解析:A.反应过程中,若反应物能量高于生成物能量,则反应放热,由图2可判断A、B、C、D相对能量的高低,因此A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应,故A项错误;
B.过程Ⅱ中发生反应的方程式为,反应中化合价升高的是中的N元素,化合价降低的是中的Cu元素和NO中的N元素,可以判断脱除1mol NO转移3mol电子,故B项错误;
C.根据图1可知,脱除NO的反应物为NO、NH3、O2,生成物为N2和H2O,所以总反应的方程式为,氧化剂为NO和O2,还原剂为NH3,氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:4,故C项错误;
D.根据图1可知,沸石笼的反应物为和O2,根据图2可知B为,所以A到B的变化过程可表示为,故D项正确。
综上所述,正确的是D项。
14.B
解析:A.叠氨化钠点火迅速分解,说明其稳定性较弱,A正确;
B.硝酸铵发生分解,NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,-3价和+5价氮化合价都变为+1价,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1,B错误;
C.金属钠和氧化铁加热条件下发生反应,生成铁和氧化钠,C正确;
D.该系统利用了化学反应的物质变化(产生大量气体)、能量变化(反应放热)和化学反应速率(迅速分解)等因素,D正确;
故选B。
15.C
解析:A.该反应为放热反应,反应物的能量高于生成物,即2molHF(g)的能量小于1molH2(g)和1molF2(g)的能量之和,A错误;
B.硫酸与氢氧化钡的反应中还有硫酸钡沉淀生成,也会有热效应,B错误;
C.热化学方程式中的系数表示物质的量,根据所给热化学方程式可知H2和I2蒸气反应生成2molHI气体放出热量9.48kJ,C正确;
D.硫燃烧生成的稳定氧化物为SO2,所以ΔH1即硫的燃烧热,D错误;
综上所述答案为C。
二、填空题
16.(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.5kJ/mol
(2) 2Al+6HCl=AlCl3+3H2↑ 2F2+2H2O=4HF+O2 (Cl2+H2S=2HCl+S) 2Mg+CO22MgO+C
(3)2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O
(4)HClO+H2SO3=HCl+H2SO4或H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4(其它合理答案也行)
解析:(1)工业上用CO和H2合成CH3OH(g)的化学方程式是,=生成物的标准生成热总和-反应物的标准生成热总和=[-201-(-110.5)]kJ/mol=-90.5 kJ/mol;
(2)常见的置换反应类型有金属置换非金属,金属置换金属,非金属置换非金属,非金属置换金属等类型,可以根据元素和化合物的知识并归纳中学阶段所有情况的置换反应来回答。得出符合条件的反应可以是:2Mg+CO22MgO+C,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,2F2+2H2O=4HF+O2;
(3)向饱和碳酸氢钠溶液加入少量浓CaCl2溶液,有浑浊和气泡产生,故离子方程式为2HCO+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O;
(4)复分解反应中较强酸可以制较弱酸,但有特例,比如硫化氢与硫酸铜反应生成难溶物硫化铜沉淀,高沸点难挥发性酸磷酸可以制低沸点易挥发性酸HBr和HI,氧化还原反应中也存在较弱酸制出较强酸的离子。HClO+H2SO3=HCl+H2SO4或H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4皆满足两种酸性溶液混合,溶液的酸性增强。
17. - 393 kJ·mol-1 391.55kJ/mol 小于 该反应是可逆反应,2mol氮气不能完全反应 吸热 A2(g)+2B2(g)=2AB2(g) ΔH= (E1-E2 )kJ/mol
【分析】(1)①+②得,C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH= - 393 kJ·mol-1,即碳的燃烧热;
(2)ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和;
(3)根据反应物的能量小于生成物的能量可知,此反应是吸热反应;
解析:(1)①+②得,C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH= - 393 kJ·mol-1,即碳的燃烧热ΔH = - 393 kJ·mol-1;
(2)ΔH=E反-E生=[1×948.9+3×436.0-2×3×E(N-H)] kJ·mol-1= -92.4 kJ·mol-1,解得N—H键的键能是391.55 kJ·mol-1;此反应是可逆反应,不能进行彻底,故此反应放出的热量小于184.8kJ,故答案为:391.55kJ/mol;小于;该反应是可逆反应,2mol氮气不能完全反应;
(3)根据反应物的能量小于生成物的能量可知,此反应是吸热反应;此反应的△H=反应物的键能之和-生成物键能之和=E1-E2,故热化学方程式为A2(g)+2B2(g)=2AB2(g) ΔH= (E1-E2 )kJ/mol,故答案为:吸热;A2(g)+2B2(g)=2AB2(g) ΔH= (E1-E2 )kJ/mol。
18. H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) H=-57 kJ/mol CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1357 kJ/mol -12 -260.4 kJ/mol
解析:(1)在稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,产生1 mol的Na2SO4和2 mol H2O,放出114 kJ热量,由于中和热是强酸、强碱在稀溶液中反应产生1 molH2O时放出的热量,所以二者反应产生1 mol H2O时放出57 kJ的热量,故表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) H=-57 kJ/mol;
(2)已知在25℃、101 kPa下,10 g乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出295 kJ的热量,1 mol乙醇质量是46 g,则1 mol乙醇完全燃烧产生二氧化碳和液态水释放出热量为Q=295 kJ×=1357 kJ,所以表示乙醇燃烧热的热化学方程式为:CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H=-1357 kJ/mol;
(3)反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,则反应为CH3OH(g)+NH3(g) CH3NH2(g)+H2O(g)的反应热ΔH=[3×E(C-H)+351+463+3×393]kJ/mol-[ 3×E(C-H)+293+2×393+2×463]kJ/mol=-12 kJ/mol;
(4)已知:①Zn(s)+O2(g)=ZnO(s) H1=-351.1kJ/mol;
②Hg(l)+O2(g)=HgO(s) H2=-90.7 kJ/mol。
根据盖斯定律,将①-②,整理可得Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l) H3=-260.4 kJ/mol。
19.(1)
(2)
(3)
解析:(1)由图可知,一氧化碳与二氧化氮反应生成二氧化碳和一氧化氮的反应为反应物总能量大于生成物的总能量,反应的焓变ΔH=—(368kJ/mol—134kJ/mol)=—234kJ/mol,则反应的热化学方程式为,故答案为:;
(2)由反应热与反应物的键能之和与生成物的键能之和相等可知,合成氨反应的反应热ΔH=391kJ/mol×6—(436kJ/mol×3+948kJ/mol)=—90.0kJ/mol,则反应的热化学方程式为,故答案为:;
(3)由盖斯定律可知,反应ⅰ—ⅱ—ⅲ得到反应,则利用和计算时,还需要利用反应的△H,故答案为:。
20. ①沸腾炉 接触室 98%的浓硫酸 点燃、光照 4FeS2+ 11O22Fe2O3+ 8SO2 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2OH-+2Al+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 2OH-+2Al+2H2O=2AlO2-+3H2↑ NH3(g)+5/4O2(g)NO(g)+3/2H2O(g) H=226.7kJ/mol。
解析:(1) C能使品红试液褪色,所以C为SO2;C氧化生成E,所以E为SO3,G为H2SO4。D的水溶液中加入酸化的溶液有白色沉淀生成,说明D中存在Cl-;乙为金属单质,G为酸,乙在G的浓溶液中发生钝化,所以乙为Fe,F为氯化亚铁,D为氯化铁;A为黄色固体,与氧气反应生成SO2,所以A为FeS2,与氧气反应生成Fe2O3和SO2,所以B为Fe2O3。以此进行解答。
① 工业制硫酸的第一步反应在沸腾炉中进行,反应Ⅱ是SO2被氧化成SO3的反应,在接触室中进行。工业上反应Ⅲ是吸收SO3制硫酸的过程,用于吸收SO3的试剂是98%的浓硫酸;故为: 沸腾炉;接触室;98%的浓硫酸;
② 因为B为Fe2O3,D为FeCl3,所以甲为HCl,是由H2和Cl2两种单质在光照或者点燃的条件下直接化合得到。故为:点燃;光照;
③ 反应I是FeS2和O2在高温的条件下发生的反应,其化学方程式为:4FeS2+ 11O22Fe2O3+ 8SO2。故为:4FeS2+ 11O22Fe2O3+ 8SO2。
④ D为FeCl3,乙为Fe ,D和乙反应生成FeCl2,其离子反应方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+;所故为:2Fe3++Fe=3Fe2+。
(2)①若甲为淡黄色固体,D、F的溶液均呈碱性,所以甲为过氧化钠,其电子式为:;故为:。
② G为酸,用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成。则A为氨气,所以I发生的反应为4NH3+5O24NO+6H2O,乙为金属单质,乙在G的浓溶液中发生钝化,所以C为NO,B为H2O, 甲为过氧化钠,所以D为氢氧化钠,以为金属铝,F为偏铝酸钠;所以D的溶液与乙反应的离子方程式:2OH-+2Al+2H2O=2AlO2-+3H2↑。所以故为:2OH-+2Al+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
③ 1.7g NH3为0.1mol,与O2反应生成气态的B和C时放出22.67kJ热量,则1mol NH3与O2反应生成气态的B和C时放出226.7kJ热量,所以该反应的热化学方程式:NH3(g)+5/4O2(g)NO(g)+3/2H2O(g) H=226.7kJ/mol; 故为:NH3(g)+5/4O2(g)NO(g)+3/2H2O(g) H=226.7kJ/mol。
21.(1)吸热
(2)A
(3)左端液柱降低,右端液柱升高
(4) 可能是放热反应 硝酸铵
(5)Ⅰ、Ⅱ
解析:(1)制作冷敷袋可以利用化学变化或物理变化的吸热降低温度,达到降温、保鲜和镇痛的目的,故答案为:吸热;
(2)即热饭盒应该是利用放热反应放出热量达到升高温度而加热食物目的:
A.生石灰和水的反应是放热反应,能达到升高温度的目的,故A符合题意;
B.和的反应为吸热反应,无法达到升高温度的目的,故B不符合题意
C.硝酸铵溶于水为吸热过程,无法达到升高温度的目的,故C不符合题意;
答案选A;
(3)酸碱中和反应为放热反应,反应放出的热使锥形瓶中温度升高,气体体积增大,故左端液柱降低,右端液柱升高,故答案为:左端液柱降低,右端液柱升高;
(4)①若观察到烧杯里产生气泡,说明M溶于水放出热量,由于放热反应一定属于化学变化,而有热量放出不一定为化学变化,所以不一定属于放热反应,如浓硫酸溶于水会放出热量,但是不属于放热反应,故答案为:可能是放热反应;
②烧杯中导管产生一段水柱,M溶于水是吸热过程,但不一定是吸热反应,如硝酸铵溶于水也有此现象,故答案为:硝酸铵;
(5)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热,装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热,装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置,不能证明该反应是放热反应还是吸热反应,故答案为:Ⅰ、Ⅱ。
22. 环形玻璃搅拌器 偏小 不相等 相等 因为中和热是指在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O所放出的能量,与酸碱用量无关
【分析】(1)根据量热计的构造来判断该装置的缺少仪器;
(2)不盖硬纸板,会有一部分热量散失;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并根据中和热的概念和实质来回答。
解析:(1)根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器;
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,会有一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小;
(3)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,并若用60mL0.25mol L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol L-1NaOH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,但是中和热的均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50mL0.50mol L-1盐酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得中和热数值相等。

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