第1章《化学反应的热效应》测试卷
一、单选题
1.一定条件下,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
2.已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1;
②2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s) ΔH2;
③2Al(s)+ O2(g)=Al2O3(s) ΔH3;
④2Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(s)+2Fe(s) ΔH4。
下列关于反应焓变的判断正确的是
A.H2的燃烧热为ΔH1 B.ΔH2=ΔH3+ΔH4
C.增加氧气的量可改变ΔH2、ΔH3的值 D.ΔH3<ΔH2
3.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
4.有关键能数据如表:
化学键 Si﹣O O=O Si﹣Si
键能kJ·mol﹣1 X 500 180
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式:Si(s)+O2(g)═SiO2(s) △H=﹣990kJ·mol﹣1,则表中X的值为A.462.5 B.460 C.920 D.423.3
5.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
6.H2与N2在催化剂表面生成NH3,反应历程及能量变化示意如下图。下列说法错误的是
A.该反应为放热反应
B.①→②:断开H H键和N≡N时需要吸收能量
C.②→③:原子重新组合形成了N H键
D.选择不同的催化剂会改变此反应 H的数值
7.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
8.已知在25℃、101kPa下,1gC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出48.40kJ的热量,表示上述反应的热化学方程式正确的是
A. ΔH=-48.40 kJ·mol-1
B. ΔH=-5 517.6 kJ·mol-1
C. ΔH=+5 517.6 kJ·mol-1
D. ΔH=-48.40 kJ·mol-1
9.已知:①;
②;
③;
④;
⑤。
下列关于上述反应焓变的判断不正确的是
A. B.
C. D.
10.如图所示N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化,判断下列说法错误的是
A.直观看,该反应中反应物断键吸收的总能量高于生成物形成键放出的总能量
B.2mol气态氧原子结合生成O2(g)时,能放出498kJ能量
C.断裂1mol NO分子中的化学键,需要吸收632kJ能量
D.1molN2和1molO2的反应热ΔH=-180kJ·mol-1
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“+”
13.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
14.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
15.在下列反应中,生成物能量总和高于反应物能量总和的是
①Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216kJ·mol-1
②CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.5kJ·mol-1
③H2(g)+I2(s)=HI(g) ΔH=+53kJ·mol-1
④H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.2kJ·mol-1
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
二、填空题
16.下表是部分化学键的键能数据:
化学键
键能 () 198 360 498 x
(1)已知1白磷()燃烧生成时放出2982热量,白磷()、、的结构如图所示,则上表中_______。
(2)0.5白磷()与一定量完全反应生成固态放出的热量为_______。
17.氨热分解法制氢气。
相关化学键的键能数据
化学键 N≡N H-H N-H
键能E/( kJ mol 1) 946 436.0 390.8
在一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=_____ kJ mol 1。
18.已知:的。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,与反应生成和的热化学方程式为___________。
三、计算题
19.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
②
写出脱水反应的热化学方程式:___________。
20.苯乙烯()常用来合成橡胶,还广泛应用于制药、染料、农药等行业,是石化行业的重要基础原料,苯乙烯与各物质之间反应的能量变化如下:
I.
II.
III.
IV.
回答下列问题:
(1)①根据上述反应计算得△H3=___________kJ/mol。
②设NA为阿伏加德罗常数的值。反应II每生成5.3 g苯乙烷,放出的热量为___________kJ,转移的电子数为___________NA。
(2)相关化学键的键能数据如下表所示。
化学键 Cl-Cl H-Cl H-H
键能/(kJ/mol) 243 x 436
①x=___________。
②完全燃烧5.2 g苯乙烯,消耗氧气___________mol。
四、实验题
21.中和热测定实验方法如下:
I:量取50mL 0.50 mol L-1 盐酸倒入图量热计的内筒,测量温度,用水把温度计上的盐酸冲洗净,擦干备用。
II:量取50mL 0.55 mol L-1 NaOH溶液,测量温度;
III:将NaOH溶液倒入量热计的内筒,立即盖杯盖,插入温度计,用___________搅拌。测量混合液的最高温度。请回答:
(1)III中横线上应填写______________________。
(2)NaOH溶液稍过量的原因______________________。
(3)加入NaOH溶液的正确操作是______________________。(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.一次迅速倒入 C.分三次加入
(4)如果盐酸,氢氧化钠溶液的初始温度均为23.0 oC,最后测得混合溶液的最高温度为26.1oC,溶液的密度均为1 g/cm-3,中和后溶液的比热容C = 4.18J/(g·oC),根据本实验数据计算出的中和热为___________kJ/mol。
(5)若将含1 moL CH3COOH的浓醋酸与含1molNaOH的溶液混合,测出的中和热的值会偏_______。(填“小”、“不变”或“大”)。
22.化学能与热能在生产生活中扮演者重要的角色,按照要求回答下列各题。
I、键能、焓变及热化学方程式相关考点:
(1)已知拆开1molH-H键、1molI-I键、1molH-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由1mol氢气和1mol碘反应生成HI会___________(填“放出”或“吸收”)___________kJ的热量。
(2)1gH2燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量,该反应的热化方程式为:___________。
(3)为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2.已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·moL-1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6KJ·moL-1;H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0KJ·moL-1
写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式___________
II、中和热的测定
50mL0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(4)从实验装置上看,尚缺少一种玻璃仪器,这玻璃仪器名称是___________。
(5)烧杯间填满碎纸条的作用是___________。
(6)若大烧杯上不盖硬纸板,求得的中和热___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(7)实验中若改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(忽略测量误差,下同)___________(填“相等”或“不相等”),所求中和热___________(填“相等”或“不相等”)。
(8)仍按50mL0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液测定中和热。若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同,而终止温度与起始温度差t2-t1分别为①2.2℃,②3.5℃,③3.3℃,④3.4℃,则最终代入计算式的温差均值应该为___________℃。已知溶液的比热容4.18J/(g·℃),密度为1g/mL。计算所得中和热ΔH=___________kJ/mol(计算结果保留一位小数)。
参考答案:
1.D
【详解】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。
2.D
【详解】A.1 mol H2燃烧时生成液态水时才是燃烧热,A错;
B.根据盖斯定律,反应②=反应③-反应④,则ΔH2=ΔH3-ΔH4,B错;
C.对于固定的反应方程式,反应的焓变也是固定的,增加氧气的量对ΔH2、ΔH3的值没有影响,C错;
D.从反应②③④,根据盖斯定律可得,ΔH2=ΔH3-ΔH4,也可以写为ΔH4=ΔH3-ΔH2,由于反应④是铝热反应,ΔH4<0,则ΔH3-ΔH2<0,即ΔH3<ΔH2,D正确;
答案为D。
3.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。
4.A
【详解】化学反应中旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的反应热△H=反应物总键能﹣生成物总键能,据此结合Si(s)+O2(g)═SiO2(s)△H=﹣990kJ mol﹣1,计算出表中X。
【解答】已知晶体硅的燃烧热为989.2kJ mol﹣1,则Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=﹣990kJ mol﹣1;1mol晶体硅中含有2molSi﹣Si,1molSiO2中含有4molSi﹣O,1molO2中含有1molO=O,则反应焓变△H=2×180kJ mol﹣1+500kJ mol﹣1﹣4xkJ mol﹣1=﹣990kJ mol﹣1,解得x=462.5;
故选A。
【点睛】本题考查反应热与化学键键能的关系,题目难度不大,注意从物质能量、键能角度理解反应热,明确反应热的焓变△H=反应物总键能﹣生成物总键能以及焓变的正负与吸收、放出热量的关系是解答的关键。
5.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
6.D
【详解】A.根据图中信息反应物总能量大于生成物总能量,因此该反应为放热反应,故A正确;
B.断键吸收热量,因此①→②是断开H H键和N≡N时,因此需要吸收能量,故B正确;
C.②→③中是原子重新组合形成了N H键,故C正确;
D.选择不同的催化剂会改变反应的活化能,但反应 H的数值不变,故D错误。
综上所述,答案为D。
7.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。
8.B
【分析】本题考查热化学方程式的书写,应注意以下几点:①标明各物质的聚集状态;②标明吸热还是放热,ΔH>0时为吸热,ΔH<0时为放热;③物质变化和能量变化要对应。
【详解】A.H2O的状态标错,A错误;
B.1gC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出48.40kJ的热量,1molC8H18燃烧生成CO2和H2O(l)时放出5517.6kJ的热量,热方程式准确无误,B正确;
C.本题为放热,ΔH<0,C错误;
D.能量变化与物质变化未对应,D错误;
答案选B。
9.B
【详解】A.由气态硫的能量比固态硫的能量高,所以气态硫与反应时放出的热量多,即,A正确;
B.硫化氢不完全燃烧放出的热量比完全燃烧放出的热量少,所以有,B错误;
C.根据盖斯定律分析,由③-②可得热化学方程式:⑤ ,C正确;
D.根据盖斯定律分析,由可得热化学方程式:⑤ ,整理得,D正确;
答案选B。
10.D
【详解】A.据图可知,1molN2和1molO2断键吸收能量之和为946kJ+498kJ=1444kJ,生成2molNO成键释放能量为2×632kJ=1264kJ,所以反应物断键吸收的总能量高于生成物形成键放出的总能量,A正确;
B.1mol O2(g)吸收498kJ能量形成2mol O原子,原子结合形成分子的过程是化学键形成过程,是放热过程,2mol O原子结合生成1mol O2(g)时需要放出498kJ能量,B正确;
C.形成2molNO放热2×632kJ能量,所以1mol NO分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量,C正确;
D.焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,N2+O2=2NO,ΔH=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol,所以1molN2和1molO2的反应热ΔH=+180kJ/mol,D错误;
答案选D。
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.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。
13.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。
14.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。
15.B
【详解】生成物能量总和高于反应物能量总和的反应为吸热反应,题中所给反应中①④为放热反应,生成物能量总和低于反应物能量总和;②③为吸热反应,生成物能量总和高于反应物能量总和,故选B。
16.(1)585
(2)819
【解析】(1)
白磷()燃烧生成的热化学方程式为 ,根据反应的焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能,则,。
(2)
白磷()燃烧生成的热化学方程式为 ,0.5白磷()与一定量完全反应生成固态,放出的热量为。
17.+90.8
【详解】根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的;故答案为:+90.8。
18.
【详解】由题图信息可知:① ;② ,根据盖斯定律,由可得: ,故答案为: 。
19.(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: 。
20.(1) -118 6.05 0.1
(2) 432 0.5
【详解】(1)①根据盖斯定律可知,反应Ⅲ可由反应Ⅰ+反应Ⅳ-反应Ⅱ得到,则△H3=△H1+△H4-△H2=-54 kJ/mol-185 kJ/mol+121 kJ/mol=-118 kJ/mol;
②苯乙烷的相对分子质量为106,5.3 g苯乙烷的物质的量n==0.05 mol。根据方程式可知:每生成1 mol苯乙烷,转移电子2 mol,则反应Ⅱ每生成5.3 g苯乙烷即反应产生0.05 mol苯乙烷,放出的热量为Q=121 kJ/mol×0.05 mol=6.05 kJ,转移电子的物质的量n(e-)=0.05 mol×2=0.1 mol,故转移电子数目为0.1NA;
(2)①反应热=反应物化学键的键能总和-生成物化学键的键能总和,根据反应Ⅳ及表格中的数据可得:436 kJ/mol+243 kJ/mol-2x=-185 kJ/mol,解得x=432;
②苯乙烯与O2反应的化学方程式为+10O28CO2+4H2O,苯乙烯的相对分子质量为104,5.2 g苯乙烯的物质的量为n(苯乙烯)==0.05 mol,则根据方程式中物质反应转化关系可知:完全燃烧5.2 g苯乙烯消耗氧气物质的量n(O2)=0.05 mol×10=0.5 mol。
21.(1)环形玻璃搅拌棒(玻璃搅拌器)
(2)使盐酸完全反应
(3)B
(4)51.8
(5)小
【分析】为提高测定中和热的准确度,仪器保温效果要好,实验操作要快且准确,反应要充分进行。
【详解】(1)搅拌用的仪器名称为:玻璃搅拌器(或环形玻璃搅拌棒),故答案为:环形玻璃搅拌棒(玻璃搅拌器)。
(2)为了保证盐酸完全被中和,采用稍过量的NaOH溶液。故答案为:使盐酸完全反应。
(3)为了防止实验过程中热量损失影响反应热的测定,NaOH溶液需要一次迅速倒入。故答案为:B。
(4)混合后溶液总质量,反应前后温度差,实验中反应放出的热量,生成1mol水时放出的热量为。故答案为:51.8。
(5)若将含1 moL CH3COOH的浓醋酸与含1molNaOH的溶液混合,浓醋酸溶于水电离时会吸收热量,造成反应后测得的温度降低,会导致测出的中和热的值偏小。故答案为:小。
22.(1) 放出 11
(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1
(3)2CO(g)+H2O(g)=2CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·moL-1
(4)环形玻璃搅拌棒
(5)保温隔热,减少热量损失
(6)偏大
(7) 不相等 相等
(8) 3.4 -56.8
【分析】测定中和热时,要确保热量不散失、两烧杯之间填满碎泡沫塑料、杯口齐平、有孔硬纸板盖住杯口,故装置保温性能好,小烧杯内放一定量盐酸、一次性迅速把NaOH溶液倒入小烧杯中,并用环形玻璃搅拌棒、量取最高温度。
【详解】(1)在反应H2+I2 2HI中,断裂1molH-H键,1molI-I键共吸收的能量为:1×436kJ+151kJ=587kJ,生成2molHI,共形成2molH-I键,放出的能量为:2×299kJ=598kJ,吸收的能量少,放出的能量多,所以该反应为放热反应,放出的热量为:598kJ-587kJ=11kJ。
(2)1gH2燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量,则2molH2燃烧生成液态水,放出571.6kJ热量,该反应的热化方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1。
(3)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-566kJ·moL-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483.6kJ·moL-1
根据盖斯定律,①-②得2CO(g)+2H2O(g)=2H2(g)+2CO2(g) ΔH =-566kJ moL-1-(-483.6kJ moL-1)=-82.4kJ·moL-1,即CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式为:2CO(g)+H2O(g)=2CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·moL-1
(4)从实验装置上看,缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒。
(5)中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是:保温隔热,减少热量损失。
(6)若大烧杯上不盖硬纸板,会有一部分热量散失,由于放热反应焓变小于0,则求得的中和热偏大。
(7)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,实验中若改用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,所放出的热量不相等,但是中和热的均是酸和碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以所求中和热相等。
(8)由题干中数据可知,数据①明显实验误差舍去,故其余三次的温差的平均值为:3.4℃,根据反应可知50mL0.55mol·L-1盐酸与50mL0.50mol·L-1NaOH溶液反应可生成0.025molH2O, 已知溶液的比热容4.18J/(g·℃),密度为1g/mL。计算所得中和热ΔH==-56.8 kJ/mol,故答案为:-56.8。