专题6第二单元化学反应中的热同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s),该反应放出的热量为Q kJ。下列能量图与该反应所体现的能量关系匹配的是
A. B. C. D.
2.化学反应中的能量变化常表现为热量变化,如有的反应为放热反应,有的为吸热反应,请从下列选项中选出对此解释合理的为
A.旧化学键断裂时吸收的能量高于新化学键形成时所释放的总能量为吸热反应
B.旧化学键断裂时吸收的能量低于新化学键形成时所释放的总能量为吸热反应
C.在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应
D.在化学反应中需要使用催化剂的反应为放热反应
3.和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下,用、、分别表示、、,下列说法正确的是
A.②到③过程中,需要释放能量
B.③到④变化过程中,需要吸收能量
C.因反应中化学键断裂吸收的能量小于形成新化学键放出的能量,故该反应为放热反应
D.N原子和H原子形成了含有非极性键的
4.下列反应的能量变化规律与图示相符的是
①氯化铵分解②镁条溶于盐酸
③盐酸与碳酸氢钠反应④氢氧化钡与氯化铵反应
⑤氢气在氯气中燃烧⑥硫酸和氢氧化钡溶液反应
A.①②⑤ B.①③④ C.③④⑤ D.②④⑥
5.关于吸热反应和放热反应,下列说法中错误的是
A.放热反应都不需要加热就能够发生
B.化学反应中能量变化,除了热量外,还可以是光能、电能等
C.化学反应过程中的能量变化,也服从能量守恒定律
D.反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应
6.下列反应属于氧化还原反应,且能量变化如图所示的是
A.甲烷在空气中燃烧的反应 B.灼热的木炭与CO2反应
C.锌粒和稀硫酸反应 D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
7.下图是1 mol 与1 mol CO反应生成1 mol 和1 mol NO过程中的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.反应放出的能量为
B.反应放出的能量为
C.反应吸收的能量为
D.反应吸收的能量为
8.灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。下列说法正确的是
已知:①Sn(白,s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H1
②Sn(灰,s)+2HCl(aq)=SnCl2(aq)+H2(g) △H2
③Sn(灰,s)Sn(白,s) △H3=+2.1kJ mol-1
A.△H1>△H2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏
9.下列实验方案设计不合理,且不能达到实验目的的是
A B C D
检验氯气是否具有漂白性 探究钠与水的反应是放热反应 证明热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 检查装置气密性
A.A B.B C.C D.D
10.如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
D.由图可知,此温度下MgI2(s)所含化学键的键能最大
11.已知断裂1mol中的共价键需要吸收436.4kJ的能量,断裂1mol中的共价键需要吸收498kJ的能量,生成中的1mol H—O键能放出462.8kJ的能量。下列说法错误的是
A.断裂1mol中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B.
C.
D.
12.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是
A.碳酸钠溶于水会吸热,碳酸氢钠溶于水会放热
B.碳酸钠可以用于纺织、造纸,碳酸氢钠可以用于烘焙糕点
C.侯氏制碱法利用了纯碱的溶解度较小的原理,直接析出纯碱
D.相比于碳酸氢钠,碳酸钠更容易受热分解
13.2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应;下列能量变化示意图正确的是
A. B.
C. D.
14.如下图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是
A.图a可以表示碳酸钙分解反应的能量变化
B.图b中反应物的总键能小于生成物的总键能
C.图a不需要加热就能发生,图一定需要加热才能发生
D.图b可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
15.在25℃、101 kPa下,1 mol白磷(P4)完全燃烧放出的热量和4 mol红磷(P)完全燃烧放出的热量关系如下图所示。由此判断,下列说法正确的是
A.由红磷转化为五氧化二磷是吸热反应
B.由红磷转化为白磷是放热反应
C.由红磷转化为白磷是吸热反应
D.等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量多
二、填空题
16.在生产和生活中,人们关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率和调控反应条件。
(1)是工业制硫酸的主要反应之一、该反应过程的能量变化如下图所示,则断开反应物中化学键吸收的能量___________形成生成物中化学键放出的能量(填写“大于”“等于”“小于”)。
(2)在2L密闭容器内,500℃时,测得随时间的变化如下表:
时间(S) 0 1 2 3 4 5
0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
反应达到平衡时,的转化率是___________。
(3)上图中表示的变化的曲线是___________(填字母)。
(4)用表示从0~2s内该反应的平均速率___________。
(5)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是___________。
A.
B.单位时间内消耗2mol 的同时消耗1mol
C.容器中与的物质的量之比
D.容器中的体积分数不变
E.容器中气体的总物质的量不变
F.容器中气体的总质量不变
(6)能使该反应的反应速率增大的是___________。
A.减少气体的通入量 B.适当升高温度
C.恒容下充入Ne D.选择更高效催化剂
17.回答下列问题:
(1)2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
图中A、C分别表示_____、_____,E的大小对该反应的反应热_____(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)已知下列热化学方程式:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) H1=-702.2 kJ/mol
2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) H2=-181.4 kJ/mol
由此可知Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)的 H是_____。
(3)在25℃、101 kPa下,1 g硫粉完全燃烧放出9kJ的热量,写出表示该反应燃烧热的热化学方程式为_____。
(4)已知拆开1 mol H-H键,1 mol Cl-Cl键,1 mol H-Cl键,分别需要的能量是436 kJ、243 kJ、431 kJ,则Cl2与H2反应生成HCl的热化学方程式为_____。
(5)同一反应的生成物状态不同时反应热不同,如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1①,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2②,则 H1_____ H2填“>”、“<”或“=”)。
三、实验题
18.(一)下列反应中,能量变化符合图 1 的有____ (填序号,下同),符合图 2 的有______。
①煅烧石灰石 ②木炭燃烧 ③炸药爆炸 ④酸碱中和 ⑤碳与二氧化碳高温反应 ⑥食物因氧化而腐败
(二)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如下图(I、II、III)三套实验装置:
(1)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),在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸,U 形管中可观察到的现象是________。
(2)为探究固体 M 溶于水的热效应,选择装置II进行实验(反应在甲中进行)。
①观察到烧杯里产生气泡,则可推出 M 溶于水___是放热反应(填“一定”或“可能” ),理由是_______;
②若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,则 M 可能是____________。
(3)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。
方法①:选择上述装置____(填 “I”或“III”)进行实验;
方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到棉花燃烧,则说明该反应是______反应。
19.为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如图所示三套实验装置:
(1)上述3个装置中,不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是____。
(2)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),在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是________________,说明该反应属于____(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。
①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_______________________
②若观察到烧杯里产生气泡,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”);
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,则M可能是____。
(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。
方法①:选择上述装置____(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验;
方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到棉花燃烧,则说明该反应是____(填“吸热”或“放热”)反应。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【详解】A.该反应是放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应放出热量,而图像A体现的是生成物的能量比反应物的总能量高,属于吸热反应,A错误;
B.该反应是放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应放出热量,而图像B与反应事实相吻合,B正确;
C.该反应是放热反应,则反应物的总能量比生成物的总能量高,发生反应时会放出热量,化学反应放出的热量是反应物总能量与生成物总能量之差,C错误;
D.该反应是放热反应,则反应物的总能量比生成物的总能量高,图示D显示的生成物的总能量比反应物总能量高,属于吸热反应,与反应事实相违背,D错误;
故合理选项是B。
2.A
【详解】A.在化学反应中,断键吸热,成键放热。若断键吸收的热量大于成键放出的热量,则该反应为吸热反应,A正确;
B.任何化学反应过程中都存在断裂反应物化学键和形成生成物化学键的过程。断裂反应物化学键会吸收热量,形成生成物化学键会释放热量,若旧化学键断裂时吸收的能量低于新化学键形成时所释放的总能量,则该反应为放热反应,B错误;
C.化学反应需在一定条件下进行。反应类型是放热反应还是吸热反应与反应条件是否需要加热无关,有的放热反应也需在加热或高温条件下进行,如铝热反应,C错误;
D.催化剂只能改变反应历程,降低反应的活化能,使化学反应在较低的条件下发生,但不能改变反应热,因此反应发生是否需要使用催化剂与反应类型是放热反应还是吸热反应无关,D错误;
故合理选项是A。
3.C
【详解】A.②到③过程为化学键的断裂,则需要吸收能量,故A错误;
B.③到④变化过程为化学键的形成,则有能量放出,故B错误;
C.反应物化学键断裂吸收的能量小于形成新化学键放出的能量,该反应为放热反应,故C正确;
D.N原子和H原子形成了含有极性键的NH3,故D错误;
故选:C。
4.B
【分析】反应物的总能量低于生成物的总能量,则反应为吸热反应。
【详解】①氯化铵分解为吸热反应,符合题意;
②镁条溶于盐酸为放热反应,不符合题意;
③盐酸与碳酸氢钠反应为放热反应,符合题意;
④氢氧化钡与氯化铵反应为吸热反应,符合题意;
⑤氢气在氯气中燃烧为放热反应,不符合题意;
⑥硫酸和氢氧化钡溶液反应为放热反应,不符合题意;
故选B。
5.A
【详解】A.需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应,如铝热反应是放热反应,但需要加热,故A错误;
B.化学反应中的能量变化除了热量外还可以是光能、电能等,如燃烧发光、放热,原电池还可以转换成电能,故B正确;
C.化学反应过程中的能量变化服从能量守恒定律,质量变化服从质量守恒定律,故C正确;
D.反应物总能量高于生成物的总能量时,为放热反应,释放出能量,故D正确;
故选:A。
6.B
【分析】根据图像可知,反应物总能量小于生成物总能量,属于吸热反应。
【详解】A.甲烷在空气中燃烧属于放热反应,A不符合题意;
B.灼热的木炭与CO2反应生成CO,有化合价变化,是氧化还原反应且该反应吸热,B符合题意;
C.锌粒和稀硫酸是放热反应,C不符合题意;
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应生成氯化钡、氨气和水,没有化合价的变化,是非氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
7.A
【详解】A.根据图像可知,该反应为放热反应,放出的能量为,A正确;
B.根据图像可知,该反应为放热反应,放出的能量为,B错误;
C.根据图像可知,该反应为放热反应,C错误;
D.根据图像可知,该反应为放热反应,D错误;
故答案为:A。
8.D
【详解】A.依据盖斯定律,由② ①可得反应③,反应为吸热反应,所以ΔH3=ΔH2 ΔH1>0,所以ΔH1<ΔH2,故A错误;
B.根据反应③Sn(灰,s)Sn(白,s)可知,温度高于13.2℃时,灰锡会转变为白锡,所以在常温下,锡以白锡状态存在,故B错误;
C.根据反应③Sn(灰,s)Sn(白,s) △H3=+2.1kJ mol-1可知,由灰锡变为白锡会吸热反应,故C错误;
D.根据根据反应③Sn(灰,s)Sn(白,s)可知,温度低于13.2℃时,白锡会转变为灰锡,而灰锡以粉末状态存在,即锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中,会自行毁坏,故D正确;
故答案选D。
【点睛】本题考查反应过程中能量变化,侧重考查学生盖斯定律和物质存在形式的掌握情况,试题难度中等。
9.A
【详解】A.氯气通入湿润有色布条中,氯气先和水反应生成次氯酸,次氯酸有漂白性,因此只能说明次氯酸有漂白性,不能说明氯气有漂白性,该实验不能达到实验目的,故A符合题意;
B. U形管液面左低右高,说明带支管的试管里压强大,则温度高,说明钠与水的反应是放热反应,该实验能达到实验目的,故B不符合题意;
C.外面试管的温度高,里面试管温度低,里面分解,说明里面物质的热稳定性差,能证明热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故C不符合题意;
D.用手捂住试管,有气泡冒出,松开手,形成一段水柱,能检查装置气密性,该实验能达到实验目的,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
10.C
【详解】A.由图像可知,MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和,则由MgCl2制取Mg是吸热过程,A错误;
B.物质的能量越低越稳定,结合图示可知,热稳定性:,B错误;
C.图像表明,金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量,所以金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应,C正确;
D.卤素单质越活泼,与同一金属反应时放热越多,对应产物的键能越大,则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大,D错误;
答案选C。
11.B
【详解】A.生成H2O(g)中的1mol H-O键能放出462.8kJ的能量,则断裂1mol H2O(g)中的化学键需要吸收热量462.8kJ×2=925.6kJ,但题干中并未说明水的状态,A错误;
B.反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=436.4kJ/mol×2+498kJ/mol-2×2×462.8kJ/mol= -480.4kJ/mol,B正确;
C.已知气态水转化为液态水放热,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H<-480.4kJ/mol,由此可知2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H>+480.4kJ/mol,C错误;
D.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H>+480.4kJ/mol,则H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H<-240.2kJ/mol,D错误;
答案选B。
12.B
【详解】A.碳酸钠溶于水会放热,碳酸氢钠溶于水会吸热,A错误;
B.碳酸钠溶液显碱性,可用于工业用碱,用于纺织、造纸溶解和软化纤维,碳酸氢钠受热易分解产生二氧化碳,且与有机酸也可放出二氧化碳,B正确;
C.侯氏制碱法利用了纯碱的溶解度较小的原理,向饱和氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,过滤得到的碳酸氢钠受热分解得到纯碱,C错误;
D.碳酸钠稳定性大,受热不易分解,D错误;
答案选B。
13.B
【详解】2A(g) B(g)该反应正方向为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能量,又因为气态B转化为液态B放热,所以选项B中图像符合。
答案选B。
14.D
【详解】A.图a中反应物的总能量大于生成物的总能量,图a表示的是放热反应,而碳酸钙分解反应是吸热反应,因此不能表示,A错误;
B.图b中反应物的总能量小于生成物的总能量,为吸热反应,说明反应物的总键能大于生成物的总键能,B错误;
C.图a表示放热反应,放热反应不加热不一定能发生,如C在O2中燃烧等;图b表示吸热反应,吸热反应不一定要加热才能发生,如氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,常温即可发生,C错误;
D.图b表示吸热反应,氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应为吸热反应,因此可以表示,D正确;
故选D。
15.C
【详解】A. 由图可知,由红磷转化为五氧化二磷是放热反应,故A错误;
B. 由图可知,由红磷转化为白磷是吸热反应,故B错误;
C. 由图可知,由红磷转化为白磷是吸热反应,故C正确;
D. 由红磷转化为白磷是吸热反应,等质量时白磷比红磷能量高,等质量的红磷比白磷完全燃烧放出的热量少,故D错误;
故选C。
16.(1)小于
(2)65%
(3)b
(4)0.0015mol/(L s)
(5)BDE
(6)BD
【详解】(1)由图中曲线变化可知反应物总能量高于生成物总能量,因此该反应为放热反应,则断开反应物中化学键吸收的能量小于形成生成物中化学键放出的能量。
(2)由表格数据可知,3s时反应已经达到平衡,平衡时=0.007mol,则的转化率是=65%。
(3)反应过程中的物质的量增加,c(SO3)=,则上图中表示的变化的曲线是b。
(4)0~2s内二氧化硫的转化量=0.02mol-0.008mol=0.012mol,则氧气的转化量n(O2)= ,用表示从0~2s内该反应的平均速率=0.0015mol/(L s)。
(5)A.不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,故A不选;
B.单位时间内消耗2mol 的同时消耗1mol ,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故B选;
C.容器中与的物质的量之比不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,故C不选;
D.容器中的体积分数不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故D选;
E.该反应是气体体积减小的反应,反应过程中气体总物质的量减小,当容器中气体的总物质的量不变时,说明反应达到平衡,故E选;
F.反应过程中气体总质量是定值,当容器中气体的总质量不变时,不能说明反应达到平衡,故F不选;
故选BDE。
(6)A.减少气体的通入量,O2浓度降低,反应速率减慢,故A不选;
B.适当升高温度,反应速率增大,故B选;
C.恒容下充入Ne,参与反应的物质浓度不变,反应速率不变,故C不选;
D.选择更高效催化剂,反应速率增大,故D选;
故选BD。
17.(1) 反应物能量 生成物能量 无 变小
(2)-260.4 kJ mol-1
(3)S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-288 kJ mol-1
(4)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-183 kJ mol-1
(5)>
【详解】(1)根据图示可知:图中纵坐标表示物质含有能量,横坐标表示反应过程,A表示反应物总能量,C表示生成物含有的总能量;由于反应热等于反应物与生成物的能量差,E表示该反应的活化能,故反应的活化能大小对反应热无影响;使用催化剂后,能够改变反应途径,降低反应的活化能,因此使用催化剂V2O5后,图中B点会变小;
(2)已知热化学方程式:①2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) H1=-702.2 kJ/mol
②2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) H2=-181.4 kJ/mol
根据盖斯定律,将×(①-②),整理可得Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l) H=--260.4 kJ mol-1;
(3)在25℃、101kPa下,1 g硫粉完全燃烧放出9 kJ的热量,则32 g S燃烧产生1 mol SO2气体放出热量Q=32 g×9 kJ/g=288 kJ,故表示该反应燃烧热的热化学方程式为S(s)+O2(g)=SO2(g) H=-288 kJ mol-1;
(4)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,则根据拆开1 mol H-H键,1 mol Cl-Cl键,1 mol H-Cl键,分别需要的能量是436 kJ、243 kJ、431 kJ,可知Cl2与H2反应生成HCl的反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热 H=(436 kJ/mol+243 kJ/mol)-(2×431 kJ/mol)=-183 kJ/mol,故该热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=-183 kJ mol-1;
(5)同一物质,物质含有的能量:气态>液态>固态。对于反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H1①,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H2②,由于反应物的能量相同,生成物含有的能量:水蒸气大于液态水,所以反应放出的热量Q:②>①,反应放出的热量越多,则反应热就越小,故反应热 H1> H2。
18. ②③④⑥ ①⑤ 左端液柱降低,右端液柱升高 可能 有热量放出不一定为化学变化,所以不一定属于放热反应 硝酸铵、氯化铵 I 放热
【详解】(一)①煅烧石灰石为吸热反应;
②木炭燃烧为放热反应;
③炸药爆炸为放热反应;
④酸碱中和反应为放热反应;
⑤碳与二氧化碳高温反应为吸热反应;
⑥食物因氧化而腐败为放热反应;
图1所示的反应为放热反应,能量变化符合图1的有②③④⑥;图2所示为吸热反应,符合图2的有①⑤;
(二)(1)氢氧化钡与稀硫酸发生中和反应会放出热量,使锥形瓶中的液体受热膨胀,所以会使U形管中左端液柱降低,右端液柱升高;
(2)①有气泡产生,说明M溶于水放出热量,但不一定发生了化学反应,如NaOH固体溶液水放热,但为物理变化过程,吸热反应和放热反应均是指化学反应,所以M溶于水可能是放热反应,原因时:有热量放出不一定为化学变化,所以不一定属于放热反应;
②观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,说明M溶于水后导致大试管中温度降低,压强减小,证明M溶于水为吸热过程或与水反应为吸热反应,溶于水能够吸收热量的物质有:硝酸铵、氯化铵等;
(3)方法①:选择上述装置Ⅰ进行实验,Ⅰ装置右边U型管中左端液柱降低,右端液柱升高(或烧杯中导管中有气泡放出),证明该反应为放热反应;
方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到棉花燃烧,则说明该反应放出大量热,使棉花燃烧,证明该反应是放热反应。
【点睛】吸热反应和放热反应都是指化学变化,某些物理变化过程可能也会伴随热量的变化,但不能称为吸热反应或放热反应。
19. Ⅲ 左端液柱降低。右端液柱升高 放热 产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段水柱 可能是放热反应 NH4NO3 “I”或“Ⅱ” 放热
【分析】(1)装置Ⅰ和Ⅱ都可以分别通过右边装置中液面变化、是否有气泡判断反应是吸热还是放热,而装置Ⅲ是将生成的气体直接通入水中,无法判断该反应是吸热还是放热反应;
(2)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,据此判断U形管中液面的变化;
(3)钠与水的反应为放热反应,温度升高导致大试管中气体受热压强增大,烧杯中有气泡产生,冷却后体积减小,压强减小,导管中会形成水柱;M溶于水放出热量,不一定为化学变化,则不一定属于放热反应;
(4)利用装置Ⅰ或Ⅱ都可以验证该反应为放热反应;棉花燃烧,证明反应中放出大量热,该反应为放热反应。
【详解】(1)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Ⅲ;
(2)氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应,中和反应都是放热反应,所以锥形瓶中气体受热膨胀,导致U形管左端液柱降低,右端液柱升高,
故答案为左端液柱降低,右端液柱升高;放热;
(3))①若M为钠,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应为放热反应,放出的热量使大试管中温度升高,气体压强增大,所以右边烧杯中有气泡产生,反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段水柱,
故答案为放热;产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段水柱;
②若观察到烧杯里产生气泡,说明M溶于水可能放出热量,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,某些物质(如氢氧化钠)溶于水放热,但不是化学反应,
故答案为可能是放热反应;
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,说明装置中气体的压强减小,则M可能是硝酸铵,硝酸铵溶于水,吸收热量,温度降低,气体压强减小,
故答案为NH4NO3;
(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应:方法①:选择上述装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验,Ⅰ装置右边U形管中左端液柱降低,右端液柱升高(或烧杯中导管中有气泡放出),证明该反应为放热反应;
故答案为Ⅰ(或Ⅱ);
方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到棉花燃烧,则说明该反应放出大量热,使棉花燃烧,证明该反应是放热反应,
故答案为放热。
答案第1页,共2页
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