1.1.2热化学方程式知识梳理+练习(含解析)-人教版化学选择性必修1

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名称 1.1.2热化学方程式知识梳理+练习(含解析)-人教版化学选择性必修1
格式 docx
文件大小 584.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-07 00:00:00

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文档简介

1.1.2热化学方程式
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
知识梳理
热化学方程式是表明反应所释放或吸收的热量的化学方程式。
如:,表示在下,与完全反应生成和时,放热
一、单选题
1.已知:25℃、101kPa时,1g完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,下列热化学方程式中书写正确的是
A.
B.
C.
D.
2.下列说法或表示方法正确的是
A.吸热反应一定需要加热才能发生
B.氢气与氧气反应生成等量的液态水和水蒸气,后者放出的热量多
C.硫完全燃烧放热,其热化学方程式为:
D.在稀溶液中:,,若将含的稀硫酸与含的稀溶液混合,放出的热量等于
3.化学用语是学习化学的重要工具。下列用来表示物质变化的化学用语中正确的是
A.中和热的热化学方程式2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l);△H=-57.3 kJ/mol
B.氢气燃烧热的热化学方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H=-241.8 kJ/mol
C.H218O2中加入H2SO4酸化的KMnO4:5H218O2+2MnO4-+6H+=518O2↑+2Mn2++8H2O
D.向CH2BrCOOH中加入足量的NaOH溶液并加热:CH2BrCOOH+OH-CH2BrCOO-+H2O
4.2021年10月16日0时23分,我国长征二号F火箭将神舟十三号载人飞船送入太空。火箭发射时用肼(N2H4,液态)作燃料,NO2作氧化剂,二者反应生成N2和水蒸气。已知在此条件下1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量,下列关于该反应的热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
5.已知反应:CH3CHO(g)+aO2(g)=X+bH2O(l) ΔH ,X为下列何种物质时ΔH最小
A.CH3COOH(l) B.CH3COOH(g) C.CO(g) D.CO2(g)
6.化学用语是学习化学的重要工具,下列表示物质变化的化学用语或叙述中,正确的是
A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl— —2e—=Cl2↑
B.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu -2e- == Cu2+
C.101Kpa时,H2的热值为-142.75KJ/g,则表示氢气标准燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔH= -142.75KJ/mol
D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe—2e—= Fe2+
7.25℃,101kPa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol.下列热化学方程式书写不正确的是
A.2H+(aq)+SO(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l);ΔH=-114.6 kJ/mol
B.KOH(aq)+H2SO4(aq)= K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3 kJ/mol
C.C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-5518 kJ/mol
D.16CO2(g)+18H2O(l)=2C8H18(g)+25O2(g);ΔH=+5518×2 kJ/mol
8.下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.已知稀溶液中, ,则有
D.已知:与反应生成2molHCl(g)时,放出184.6kJ的热量,则有
9.化学反应不仅有物质的变化还伴随能量的变化,下列说法错误的是
A.已知 ,则其逆反应的一定大于0
B.热化学方程式和化学方程式的化学计量数的意义不完全相同
C.常温常压下,完全燃烧比完全燃烧时的焓变大
D. ,则
10.在25℃和101kPa,8g 燃烧生成液态水放出445kJ的热量,则下列热化学方程式中书写正确的是
A.
B.
C.
D.
二、填空题
11.热化学方程式
(1)概念:能够表示 的化学方程式.
(2)意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的 变化.
(3)书写注意事项
①需注明反应时的 如不注明条件,即指25℃、.
②需注明反应物和生成物的聚集状态.气态、液态、固态分别用英文字母 、 和 表示,溶液则用 表示.
③热化学方程式中各物质前的化学计量数可以是 数,也可以是 数.
④同一化学反应中,热化学方程式中物质前的化学计量数不同,反应的 .
12.写出该反应的热化学方程式。
1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量
13.将苯蒸气在催化剂作用下与足量氢气发生加成反应,生成气态环己烷,放出的热量。
(1)写出上述反应的热化学方程式。
(2)碳碳双键与加成时放热,而且放出的热量与碳碳双键的数目大致成正比。


根据上述事实,结合①中的有关数据,说说你对苯环的认识。
14.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。
15.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出1411 kJ能量: 。
(2)1 mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8 kJ热量: 。
(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)发生反应生成Al2O3(s),放出1669.8 kJ热量: 。
(4)在200°C、101 kPa时,1 mol H2与碘蒸气作用生成HI气体,放出14.9 kJ热量: 。
16.已知拆开1 mol氢气中的化学键需要消耗436 kJ能量,拆开1 mol氧气中的化学键需要消耗498 kJ 能量,根据图中的能量图,回答下列问题:
(1)分别写出①②的数值:① kJ;② kJ。
(2)生成H2O(g)中的1 mol H—O键放出 kJ的能量。
(3)已知:H2O(l)=H2O(g) ΔH = + 44 kJ·mol-1,试写出2 mol氢气在足量氧气中完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。
17.写出下列反应的热化学方程式。
(1)葡萄糖晶体在氧气中完全氧化生成二氧化碳气体和液态水时放出热量: 。
(2)铜粉在足量氧气中反应生成氧化铜固体时放出热量: 。
(3)标准状况下,气体在氧气中完全燃烧生成二氧化碳气体时放出热量: 。
(4)一氧化碳气体还原磁铁矿得到单质铁时放出热量: 。
18.ΔH的单位中“mol-1”的含义
对一个化学反应,ΔH的单位中“mol-1”不是指每摩尔具体 ,而是指“ ”。因此ΔH必须与化学方程式一一对应。
19.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol N2 (g)与适量H2(g)起反应,生成NH3(g),放出92.2 kJ热量 。
(2)卫星发射时可用肼(N2H4)作燃料,1 mol N2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出622 kJ热量 。
(3)1 mol Cu(s)与适量O2(g)起反应,生成CuO(s),放出157 kJ热量 。
(4)1 mol C(s)与适量H2O(g)起反应,生成CO(g)和H2 (g),吸收131.3 kJ热量 。
(5)汽油的重要成分是辛烷(C8H18),1 mol C8H18 (l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出5 518 kJ热量 。
20.根据所给信息,书写对应的热化学方程式。
(1)11.2L(标准状况)在足量中燃烧生成HCl气体,放出91.5kJ热量,其热化学方程式: 。
(2)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67kJ的热量,其热化学方程式: 。
(3)已知: ,请写出分解对应的热化学方程式: 。若和在一定条件下发生反应,放出的热量 92kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。
三、实验探究题
21.某实验小组用0.50 mol L 1的NaOH溶液和0.50 mol L 1的硫酸溶液进行中和热测定实验。
Ⅰ.配制0.50 mol L 1NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用230mLNaOH溶液,需要称量NaOH固体 g。
(2)用NaOH固体配制NaOH溶液用到的带刻度的玻璃仪器有烧杯、 。
Ⅱ.测定中和热实验,其装置如图所示。
(3)从实验装置上看,图中尚缺少一种玻璃仪器是 。
(4)写出该反应的热化学方程式(中和热的数值为57.3): 。
(5)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,测得的实验数据如表。
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温度差平均值 (t2 t1)/℃
NaOH 平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1
2 27.0 27.4 27.2 33.3
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②0.50 mol L 1NaOH溶液和0.50 mol L 1硫酸溶液的密度均近似为1,中和后生成的溶液比热容。则测得中和热 (取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3有偏差,产生偏差的原因可能是 (填字母)。
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度
22.某实验小组用溶液和硫酸溶液进行中和热聚合物电解质膜的测定。
(1)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示,其中仪器a的名称为 ;
(2)写出该反应中和热的热化学方程式(中和热为) ;
(3)取溶液和硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 起始温度 终止温度 温度差平均值
平均值
1 26.2 26.0 26.1 30.1
2 27.0 27.4 26.2 31.2
3 25.9 25.9 25.9 29.8
4 26.4 26.2 26.3 30.4
②近似认为溶液和硫酸溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容。则中和热 (取小数点后一位);
③上述实验数据结果与相比较偏小,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
23.肼(N2H4)是一种高能燃料,常温下为无色具有强烈的吸水性的有毒液体。熔点(2℃),沸点(113.5℃)。N2H4水溶液的碱性弱于氨水;N2H4有强还原性。化学小组同学在实验室中用过量NH3和NaClO溶液反应制取N2H4并探究其性质。回答下列问题:
(1)A中反应容器的名称为 。
(2)用如图装置制取肼,其连接顺序为 (按气流方向,用小写字母表示)。
(3)装置A中生成N2H4·H2O,则发生反应的化学方程式为 ,装置D的作用是 。
(4)用化学用语解释N2H4水溶液呈碱性的原因: 。
(5)发射火箭时,肼为燃料,双氧水为氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。已知1.6g液态肼在上述反应中释放64.22kJ的热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(6)将A中得到的粗产品和烧碱混合,逐渐通入氮气以除空气,目的为 加热至碱液温度近110℃,待烧碱完全溶解后,冷却到60℃左右,进行 至蒸馏液含肼量90%~94%,再经分馏、除去水分后,冷凝,制得98%~99.5%的无水肼。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】已知1g氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,1mol氢气燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量。
【详解】A.2mol氢气燃烧生成液态水,放出热量571.6kJ,不是142.9kJ,同时物质聚集状态未标注,故A错误;
B.1mol氢气燃烧生成液态水放出285.8kJ的热量,热化学方程式为: ,故B正确;
C.2mol氢气燃烧生成液态水,放出571.6kJ热量,当生成气态水时,放出的热量小于571.6kJ,故C错误;
D.放热反应焓变值为负值,故D错误;
故选B。
2.D
【详解】A.吸热反应不一定需要加热才能发生,例如吸热反应2NH4Cl(s)+Ba(OH)2 8H2O(s)=BaCl2+2NH3↑+10H2O常温下就能发生,A错误;
B.液态水到水蒸气为吸热过程,氢气与氧气反应生成等量的液态水和水蒸气,后者多了一个吸热过程,放出的热量少,B错误;
C.热化学方程式需要注明物质的状态,应为: ,C错误;
D.若将含的稀硫酸与含的稀溶液混合,发生的反应为1mol氢离子与1mol氢氧根生成1mol液态水,所以放出的热量等于,D正确;
答案选D。
3.C
【详解】A. 中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1 mol水时所放出的热量,反应放出的热量与反应的物质不匹配, A错误;
B. 燃烧热是在一定条件下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,H2O的稳定状态是液态, B错误;
C. 高锰酸钾能将双氧水氧化为O2,高锰酸钾被还原为Mn2+,符合反应事实,遵循电子守恒、电荷守恒、原子守恒,C正确;
D. 在氢氧化钠溶液中加热,Br原子及羧基都可以发生反应,D错误;
故合理选项是C。
4.D
【详解】A.方程式未配平,且未注明物质的存在状态,放热反应的反应热△H<0,A错误;
B.发生反应的反应物越多,反应放出的热量也越多,反应热要与反应物质的物质的量相对应,B错误;
C.反应是放热反应,△H<0,且反应产生的是水蒸气,不是液体水,物质的状态不同,反应过程的能量变化不同,C错误;
D.肼与NO2反应产生N2和水蒸气,反应方程式为:2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g),物质燃烧放出热量的多少不仅与物质的存在状态有关,也与反应的物质的多少有关。已知:每有1 mol液态肼完全反应放出567.2 kJ的热量,则2 mol肼发生上述反应放出热量是Q=567.2 kJ×2=1134.4 kJ,故其燃烧反应的热化学方程式为:2N2H4(l)+2NO2=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1134.4 kJ/mol,D正确;
故合理选项是D。
5.D
【详解】根据反应,X是乙醛燃烧的产物,故AB错误,生成稳定氧化物气体二氧化碳放出的热量高,反应的焓变最小,即放热最多,所以X是二氧化碳气体,C错误,D正确,故选D。
6.A
【分析】A、用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电;
B、粗铜精炼时,与电源正极相连的阳极材料是粗铜,阴极材料是精铜;
C、在常温常压条件下,氢气的热值为142.75kJ/g,即1gH2燃烧放出的热量为142.75kJ,则1molH2放出的热量为:2×142.75kJ=285.5kJ;
D、钢铁发生电化学腐蚀时,在负极上是铁失电子发生氧化反应的过程。
【详解】A项、用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电,电极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,故A正确;
B项、粗铜的精炼时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,则与电源正极相连的是粗铜,故B错误;
C项、在常温常压条件下,氢气的热值为142.75kJ/g,即1gH2燃烧放出的热量为142.75kJ,则1molH2放出的热量为:2×142.75kJ=285.5kJ,则表示氢气标准燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);ΔH= -285.5 kJ /mol,C错误;
D项、钢铁发生电化学腐蚀时,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为:Fe-2e-═Fe2+,故D错误。
故选A。
7.A
【分析】根据中和热的定义生成1mol水所放出的热量进行判断,燃烧热是指燃烧1mol纯物质生成稳定的氧化物所放出的热量来进行判断热化学方程式你是否正确。
【详解】A.中和热实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水,而A中反应还有硫酸钡沉淀生成,所以中和热数值不是114.6,故A不正确。
B.根据中和热定义写出热化学方程式正确。
C.根据燃烧热的定义写出热化学方程式正确。
D.燃烧热的方程式系数翻倍,焓变翻倍,方程式反向,焓变变符号,正确。
故选答案A。
【点睛】注意中和热生成的是1mol液态水。燃烧热生成稳定的氧化物中水呈液态。
8.D
【详解】A.氢气的燃烧放热,,A错误;
B.未标注各物质的聚集状态,B错误;
C.酸碱中和的同时伴随沉淀反应,故反应热数值错误,C错误;
D.已知:与反应生成2molHCl(g)时,放出184.6kJ的热量,则有 ,D正确;
故选D。
9.C
【详解】A.正反应是吸热反应,则逆反应是放热反应,反之亦然。所以,已知 ,则其逆反应的一定大于0,A项正确;
B.热化学方程式中的化学计量数表示每摩尔反应,与反应的成正比,与化学方程式的化学计量数的意义不完全相同,B项正确;
C.硫燃烧放出热量,,完全燃烧比完全燃烧放出的能更多,但焓变更小,C项错误;
D.热化学方程式中的化学计量数表示每摩尔反应,与反应的成正比, ,则 ,D项正确;
故答案选C。
10.B
【详解】A.甲烷的燃烧是放热反应,8g甲烷的物质的量为0.5mol,故热化学方程式为,A错误;
B.热化学方程式的系数为物质的量,热化学方程式为,B正确;
C.产物中水的状态为液态,C错误;
D.产物中水的状态为液态,D错误;
故选B。
11. 反应所释放或吸收的热量 能量 温度和压强 g l s aq 整 分 不同
【解析】略
12.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
【详解】1molH2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,则2molH2完全燃烧生成液态水放出571.6 kJ热量,所以氢气燃烧产生液态水反应的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol。
13.(1)(g)+3H2(g) (g) ;
(2)苯环结构比较稳定
【详解】(1)7.8g苯的物质的量为0.1mol,和足量氢气加成的时候放出的热量,则1mol苯足量氢气加成的时候放出的热量,其对应的热化学方程式为(g)+3H2(g) (g) ;
(2)对比苯环和以及结构上区别,苯环中不饱和度较大,但是和氢气加成的时候放出的热量并没有成倍增大,说明苯环能量较低,结构较稳定。
14. 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;
15. C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH= 1 411 kJ/mol C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH= 1 366.8 kJ/mol 2Al(s)+O2(g) Al2O3(s) ΔH= 1 669.8 kJ/mol H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH= 14.9 kJ/mol
【分析】热化学方程式中化学计量数值表示物质的量,物质状态跟反应热有关、因此要写明状态,放热反应ΔH<0、ΔH单位写kJ/mol。
【详解】根据分析,对应的热化学方程式分别为:
(1)1 mol C2H4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出1411 kJ能量:C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l) ΔH= 1411 kJ/mol。
(2)1 mol C2H5OH(l)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8 kJ热量:C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH= 1366.8 kJ/mol。
(3)2 mol Al(s)与适量O2(g)发生反应生成Al2O3(s),放出1669.8 kJ热量:2Al(s)+O2(g) Al2O3(s) ΔH= 1669.8 kJ/mol。
(4)在200°C、101 kPa时,1 mol H2与碘蒸气作用生成HI气体,放出14.9 kJ热量:H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH= 14.9 kJ/mol。
16. 1370 1852 463 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH =-570kJ·mol-1
【详解】(1)2molH2和1molO2变成4molH 和2molO吸收的能量就是断开2molH2和1molO2中的化学键的键能之和,所以吸收的能量为436 kJ×2+498 kJ=1370kJ;据图可知放出的能量数值等于吸收能量的数值和反应热数值之和,所以放出的能量=1370 kJ +482 kJ =1852 kJ。
(2)4molH和2molO生成的2mol气态水含有4mol H—O键,所以每形成H2O(g)中的1 mol H—O键放出的能量为1852 kJ÷4=463kJ。
(3)由图象可知生成2mol气态水放出的热量为482kJ,2mol气态水转变为2mol液态水放热44 kJ×2=88 kJ,所以每生成2mol液态水放出的热量为482kJ+88kJ=570kJ,故完全燃烧生成液态水的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-570kJ/mol。
17.
【详解】(1)根据题中信息可以写出热化学方程式:;
(2)铜的物质的量为,故铜反应放出的热量为,热化学方程式为;
(3)标准状况下,的物质的量为,故气体参与反应放出热量,热化学方程式;
(4)生成,则参与反应的的物质的量为,故热化学方程式为。
18. 物质 每摩尔反应
【详解】对一个化学反应,ΔH的单位中“mol-1”不是指每摩尔具体物质,而是指“每摩尔反应”。
19.(1)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol
(2)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622kJ/mol
(3)Cu(s)+O2(g)=CuO(s) ΔH=-157kJ/mol
(4)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol
(5)C8H18(l)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ/mol
【详解】(1)1molN2(g)与适量H2(g)反应,生成NH3(g),放出92.2kJ热量,放热为负值,所以该反应热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol,故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/mol;
(2)1molN2H4(l)在O2(g)中燃烧,生成N2(g)和H2O(l),放出622kJ热量,放热为负值,所以该反应热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622kJ/mol,故答案为:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622kJ/mol;
(3)1molCu(s)与适量O2(g)反应,生成CuO(s),放出157kJ热量,放热为负值,所以该反应热化学方程式为Cu(s)+O2(g)=CuO(s) ΔH=-157kJ/mol,故答案为:Cu(s)+ O2(g)=CuO(s) ΔH=-157kJ/mol;
(4)1molC(s)与适量H2O(g)起反应,生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ热量,吸热为正值,所以该反应热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol,故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ/mol;
(5)1molC8H18(l)在O2(g)中燃烧,生成CO2(g)和H2O(l),放出5518kJ热量,放热为负值,所以该反应热化学方程式为C8H18(l)+O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ/mol,故答案为:C8H18(l)+ O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ/mol。
20.(1)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ/mol
(2)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-906.8 kJ/mol
(3) NH3(g)N2(g)+H2(g) △H=+46 kJ/mol 小于
【详解】(1)由题意知,0.5 mol H2在Cl2中完全燃烧放热91.5 kJ,则1 mol H2在Cl2中完全燃烧放热91.5 kJ×2=183 kJ,对应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ/mol;
(2)n(NH3)=,由题意知,0.1 mol NH3催化氧化生成NO和H2O(g)放热22.67 kJ,故4 mol NH3催化氧化放热906.8 kJ,对应热化学方程式为:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H=-906.8 kJ/mol;
(3)由题意得2 mol NH3完全分解吸热92 kJ,则1 mol NH3完全分解吸热46 kJ,对应热化学方程式为:NH3(g)N2(g)+H2(g) △H=+46 kJ/mol;由于该反应为可逆反应,故1 mol N2不可能完全转化为NH3,故放出的热量小于92 kJ。
21.(1)5.0
(2)250mL容量瓶
(3)温度计
(4)
(5) 4.0 53.5 ACD
【分析】先配置250mL 0.50 mol L 1NaOH溶液主要用到的刻度仪器有烧杯、250mL容量瓶,再将氢氧化钠溶液和稀硫酸反应来测定中和热,使用的主要仪器有烧杯、温度计、环形玻璃搅拌棒等,为了准确测定,实验一般要测2~3次,取实验数据的平均值。
【详解】(1)配制0.50 mol L 1NaOH溶液,若实验中大约要使用230mLNaOH溶液,则要用容量瓶配置250mL,因此需要称量NaOH固体0.50 mol L 1×0.25 L×40g mol 1=5.0g;故答案为:5.0。
(2)用NaOH固体配制250mL的NaOH溶液,因此要用到的带刻度的玻璃仪器有烧杯、250mL 容量瓶;故答案为:250mL 容量瓶。
(3)从实验装置上看,需要测溶液的温度,因此图中尚缺少一种玻璃仪器是温度计;故答案为:温度计。
(4)中和热是指强的稀酸和强的稀碱溶液反应生成1mol液态水所放出的热量,因此该反应的热化学方程式(中和热的数值为57.3): ;故答案为: 。
(5)①根据表格中数据,四次温度差分别为4.0℃、6.1℃、3.9℃、4.1℃,说明第2次实验是错误的数据,应该取其他数据的平均值为;故答案为:4.0。
②0.50 mol L 1NaOH溶液和0.50 mol L 1硫酸溶液的密度均近似为1,中和后生成的溶液比热容。则测得中和热;故答案为: 53.5。
③A.实验装置保温、隔热效果差,测得的温度差减小,计算出的数字偏小,故A符合题意;B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,所得到的氢氧化钠溶液偏多,温度差偏大,计算出的数字偏高,故B不符合题意;C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,则测得的温度差偏小,计算出的数字偏低,故C符合题意;D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定溶液的温度,硫酸温度偏高,得到的温度差偏低,计算出数字偏低,故D符合题意;综上所述,答案为:ACD。
22.(1)环形搅拌器
(2)
(3) 4.0℃ b
【详解】(1)如图,根据测定中和热的实验装置可知,仪器a为环形玻璃搅拌棒;答案是:环形玻璃搅拌棒。
(2)稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3 kJ 的热量,稀硫酸和稀氢氧化钠反应的中和热的热化学方程式: H2SO4(aq)+2NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ·mol-1;综上所述,答案是:H2SO4(aq)+2NaOH(aq)= Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ·mol-1。
(3)①4次温度差分别为:4.0℃,5.0℃,3.9℃,4.1℃,5.0℃误差太大,舍去,其余三组有效,温度差平均值4.0℃,题答案是:4.0℃。
②50mL0.50 mol·L-1 NaOH氢氧化钠与30mL0.50 mol·L-1 H2SO4硫酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量为0.05×0.50=0.025mol,溶液的质量为80×1=80g,温度变化的值为 T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量Q=m×c× T=80×4.18×4.0=1337.6J=1.3376kJ,所以实验测得的中和热ΔH=-1.3376/0.025=-53.5 kJ·mol-1;综上所述,答案是:-53.5 kJ·mol-1。
③a.保温效果不好,测得的热量偏小,中和热数值偏小,a有可能;
b.量取NaOH溶液时,仰视NaOH溶液的体积增多,放出的热量偏高,中和热数值偏大,b不可能;
c.分多次加入NaOH溶液也会使热量散失,测得的热量偏小,中和热数值偏小,c有可能;
d.提前中和了一部分酸和碱,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热数值偏小,d有可能;
本题选b。
23.(1)三颈烧瓶
(2)defabc(或dfeabc)
(3) NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl 防止倒吸或安全瓶
(4)N2H4·H2ON2H+OH-
(5)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-1284.4kJ/mol
(6) 防止肼被氧气氧化 真空蒸馏
【分析】装置C中氧化钙与浓氨水反应制取氨气,然后连接装置D作安全瓶防倒吸,再将氨气通入装置A的三颈烧瓶中与次氯酸钠溶液反应,氨气污染环境,最后连接装置B进行尾气处理。
【详解】(1)根据仪器的构造特点,A中反应容器的名称为三颈烧瓶。
(2)根据题意用过量NH3和NaClO溶液反应制取N2H4,所以先是氨气发生装置,用装置C制取氨气;由于氨气极易溶于水,若将NH3直接通入NaClO溶液中易产生倒吸,则C装置后连接D装置;将氨气通入三颈烧瓶中与NaClO溶液反应制肼;多余的氨气要进行尾气吸收;装置的连接顺序为C→D→A→B,按气流方向,接口的连接顺序为defabc或dfeabc。
(3)在装置A中NH3被氧化成N2H4·H2O,则NaClO被还原成NaCl,反应的化学方程式为:NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl;装置D的作用:作安全瓶,防倒吸。
(4)联想氨气水溶液呈碱性的原因,N2H4水溶液呈碱性的原因是N2H4·H2O发生微弱电离,电离方程式为:N2H4·H2ON2H+OH-。
(5)n(N2H4)==0.05mol,则1molN2H4反应放出的热量为=1284.4kJ,反应的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) H=-1284.4kJ/mol。
(6)根据题意N2H4有强还原性,所以通入N2除空气的目的是:防止肼被氧气氧化。因为N2H4的沸点为113.5℃(高于60℃),所以进行真空蒸馏获得含肼量90%~94%的蒸馏液。
答案第1页,共2页
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