第一节 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的反应热
1.下列说法正确的是( )
A.化学反应不一定伴随着能量变化
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.化学反应可能发生颜色变化,有颜色变化的物质变化一定是化学变化
D.物质的化学能在一定条件下可转化为热能、电能等能量
2.下列选项中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,氢氧化钠溶于水
B.镁条在二氧化碳中燃烧,碳酸氢钠受热分解
C.灼热的炭与二氧化碳反应,氢气在氯气中燃烧
D.酸碱中和反应,在高温下焦炭与水蒸气反应
3.如图所示装置(气密性良好)中,启动甲、乙发生化学反应,一段时间后U形管左侧液面高,右侧液面低。下列推断正确的是( )
A.甲和乙一定发生了复分解反应 B.甲和乙一定发生了氧化还原反应
C.甲和乙一定发生了放热反应 D.甲和乙一定发生了吸热反应
4.下列说法正确的是( )
A.1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
B.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,故反应一定是吸热反应
C.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应,弱酸和弱碱反应一定也是放热反应
D.酸和碱发生中和反应生成1 mol水,这时的反应热叫中和热
5.简易量热计直接测出的是( )
A.质量的变化 B.能量的变化
C.温度的变化 D.电流的变化
6.下列关于反应热与反应条件的说法正确的是( )
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
②放热反应在常温下一定很易发生
③反应是吸热还是放热必须看反应物和反应产物所具有总能量的大小
④吸热反应在一定条件下也能发生
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
7.在进行中和反应反应热的测定中,下列操作错误的是( )
A.反应前酸、碱溶液的温度要相同
B.搅拌器搅拌能加快反应速率,减小实验误差
C.为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D.为了使反应更完全,可以使酸或碱适当过量
8.下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是( )
A.制取少量CO2 B.钠的燃烧
C.制备NaHCO3 D.测定中和热
9.下列反应既属于复分解反应,又属于吸热反应的是( )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的炭与二氧化碳的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
10.下列有关化学反应与能量变化的说法错误的是( )
A.锌与稀硫酸的反应属于放热反应
B.需要加热的反应可能是放热反应
C.石墨转化为金刚石是吸热反应,所以石墨比金刚石稳定
D.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比,水的能量更低
11.下列说法正确的是( )
A.在化学反应中发生物质变化的同时,不一定发生能量变化
B.Q>0表示放热反应,Q<0表示吸热反应
C.反应热的数据可以通过实验测得,也可以通过理论计算求得
D.形成反应产物中的化学键释放的总能量大于断裂反应物中的化学键吸收的总能量时,Q>0
12.下列反应属于放热反应的是( )
A.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应 B.Zn+Cu2+=Zn2++Cu
C.NaHCO3固体溶于水 D.碳酸钙受热分解的反应
13.氢气在氯气中燃烧时发生反应:H2+Cl2 2HCl。下列关于该反应的说法中,不正确的是( )
A.属于放热反应
B.属于氧化还原反应
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.化学键的断裂和形成是该反应中能量变化的主要原因
14.化学反应中能量变化的根本原因是( )
A.反应温度的改变 B.化学键的断裂和形成
C.分子间距离的变化 D.物质组成发生变化
15.下列说法正确的是( )
A.化学反应中一定伴随着能量变化 B.有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
C.放热反应在常温下一定很容易发生 D.加热才能发生的反应一定是吸热反应
1.下列说法正确的是( )
A.有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
B.吸热反应一定需要加热才能发生
C.放热反应在常温下就能迅速发生
D.化学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
2.在做中和反应的反应热的测定实验时,使用下列用品不是为了减少实验误差的是( )
A.碎泡沫塑料 B.玻璃搅拌棒
C.底部垫纸条 D.温度计
3.古诗中蕴含着丰富的化学知识,下列诗句同时体现了化学反应中的物质变化和能量变化的是( )
A.刘长卿的《酬张夏》中,“水声冰下咽,沙路雪中平”
B.李白的《秋浦歌》中,“炉火照天地,红星乱紫烟”
C.刘禹锡的《浪淘沙》中,“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”
D.岑参的《白雪歌送武判官归京》中,“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”
4.下列有关化学反应与能量变化的说法错误的是( )
A.镁与盐酸反应为放热反应 B.铝与氧化铁反应为吸热反应
C.化学反应都伴随着能量的变化 D.原电池可以将化学能直接转化为电能
5.下列变化中,属于放热反应的是( )
A.碳酸氢钠与盐酸反应 B.生石灰与水混合
C.碳与水蒸气反应制备水煤气 D.煅烧石灰石
6.关于中和反应反应热的测定实验,下列说法不正确的是( )
A.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应缓缓倒入小烧杯中,不断用玻璃棒搅拌
B.温度计测量了盐酸的温度后,用水冲洗干净并擦干后再测量NaOH溶液的温度
C.实验中用稍过量NaOH,目的是为了确保酸完全反应
D.在测定中和热的过程中,每一组实验至少需要测定并记录温度3次
7.某实验小组学生用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如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计算中和热。下列说法正确的是( )
A.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
B.若不在烧杯上加盖硬纸板则所测中和热偏低
C.若只将上述实验中的酸碱浓度相互调换,从理论上讲所测得的中和热不相等
D.若用浓硫酸代替盐酸(其他不变),则测得的中和热不变
8.下列操作或装置正确且能达到实验目的的是( )
A.验证Na与水的反应是放热反应 B.制备SO2
C.配制0.5 mol·LNaOH溶液 D.干燥NH3
A.A B.B C.C D.D
9.用如图所示的保温杯或量热计测定醋酸与氢氧化钠中和反应的反应热。将100 mL 0.500 mol·L-1CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液混合,温度从298.2 K升高到300.7 K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需的热量)是150 J·K-1,0.250 mol·L-1CH3COONa溶液比热容为4 J·K-1·g-1,溶液的密度为1 g·cm-3。
(1)计算1 mol CH3COOH完全中和的反应热Q= 。
(2)实验中NaOH溶液过量的目的是 。
(3)1 mol CH3COOH发生中和反应的反应热的文献值为-56 kJ,你认为(1)中测得的实验值偏差的可能原因是 。
10.50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如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。
请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的目的是 。
(3)大烧杯如果不盖硬纸板,所测得Q (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中若改用60 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/L 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”),所测得中和热 (填“相等”或“不相等”),理由是 。
11.某同学进行如下实验,探究化学反应中的能量变化。
通过实验测出,反应前后①烧杯中的温度升高,②烧杯中的温度降低。
(1)由此判断NaOH溶液与盐酸的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是 (填”吸热”或“放热”)反应。
(2)试从反应物与反应产物所含能量分析②反应的结论 。
(3)实验②中要立即用玻璃棒迅速搅拌,原因是 。
(4)在实验②中,将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,会看到 现象,若没看到此现象,可能的原因是什么? 。(回答出三个以上的原因)第一节 化学反应的热效应
第1课时 化学反应的反应热
1.下列说法正确的是( )
A.化学反应不一定伴随着能量变化
B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C.化学反应可能发生颜色变化,有颜色变化的物质变化一定是化学变化
D.物质的化学能在一定条件下可转化为热能、电能等能量
【答案】D
【解析】化学反应中旧键的断裂需要吸收能量,新键的形成需要释放能量,故化学反应一定伴随着能量的变化,A项错误;有些物理变化也伴随着能量变化,如物质三态之间的变化,B项错误;化学反应可能发生颜色变化,如H2+I2 2HI,2NO+O2===2NO2,但有颜色变化的物质变化不一定是化学变化,如活性炭使红墨水褪色,C项错误。
2.下列选项中,前者是吸热反应,后者是放热反应的是( )
A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,氢氧化钠溶于水
B.镁条在二氧化碳中燃烧,碳酸氢钠受热分解
C.灼热的炭与二氧化碳反应,氢气在氯气中燃烧
D.酸碱中和反应,在高温下焦炭与水蒸气反应
【答案】C
【解析】Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应,氢氧化钠溶于水为放热过程,但不是放热反应,A项不符合题意; 镁条在二氧化碳中燃烧属于放热反应,碳酸氢钠受热分解属于吸热反应,B项不符合题意; 灼热的炭与二氧化碳反应属于吸热反应,氢气在氯气中燃烧属于放热反应,C项符合题意; 酸碱中和反应属于放热反应,在高温下焦炭与水蒸气反应属于吸热反应,D项不符合题意。
3.如图所示装置(气密性良好)中,启动甲、乙发生化学反应,一段时间后U形管左侧液面高,右侧液面低。下列推断正确的是( )
A.甲和乙一定发生了复分解反应 B.甲和乙一定发生了氧化还原反应
C.甲和乙一定发生了放热反应 D.甲和乙一定发生了吸热反应
【答案】D
【解析】题意得,U形管中左侧液面高,右侧液面低,说明甲和乙发生的化学反应为吸热反应,吸热反应不一定为复分解反应,即甲乙不一定发生复分解反应,吸热反应也不一定是氧化还原反应,故答案为:D。
4.下列说法正确的是( )
A.1 mol H2SO4与1 mol Ba(OH)2完全中和所放出的热量为中和热
B.CO是不稳定的氧化物,它能继续和氧气反应生成稳定的CO2,故反应一定是吸热反应
C.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应,弱酸和弱碱反应一定也是放热反应
D.酸和碱发生中和反应生成1 mol水,这时的反应热叫中和热
【答案】C
【解析】A.中和热是指在稀溶液中,酸和碱反应生成1 mol水时所放出的热量,1 mol 硫酸与1 mol Ba(OH)2完全中和生成2 mol H2O,同时SO和Ba2+反应生成BaSO4,需要放出热量,所以放出的热量数值不是中和热数值,故A错误;
B.CO和氧气反应是物质的燃烧,反应一定是放热反应,故B错误;
C.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应一定是放热反应,弱酸和弱碱反应一定也是放热反应,酸碱中和反应一定是放热反应、与酸碱的相等强弱无关,故C正确;
D.稀的酸碱发生中和反应生成1 mol水放出的热量叫中和热,例如浓硫酸参与的中和反应即使生成1 mol 水,相应的反应热也不叫中和热,故D错误;
答案选C。
5.简易量热计直接测出的是( )
A.质量的变化 B.能量的变化
C.温度的变化 D.电流的变化
【答案】C
【解析】量热计是通过测出中和反应反应前后的温度差,再利用公式计算得到中和反应的反应热。
6.下列关于反应热与反应条件的说法正确的是( )
①需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
②放热反应在常温下一定很易发生
③反应是吸热还是放热必须看反应物和反应产物所具有总能量的大小
④吸热反应在一定条件下也能发生
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
【答案】D
【解析】反应是吸热还是放热主要取决于反应物和反应产物所具有的总能量的相对大小。放热反应和吸热反应在一定条件下都能发生。反应开始需加热的反应可能是吸热反应,也可能是放热反应。例如C+O2CO2的反应为放热反应,但反应开始也需加热,需要向反应体系先提供一定的能量。
7.在进行中和反应反应热的测定中,下列操作错误的是( )
A.反应前酸、碱溶液的温度要相同
B.搅拌器搅拌能加快反应速率,减小实验误差
C.为了使反应均匀进行,可以向酸(碱)中分次加入碱(酸)
D.为了使反应更完全,可以使酸或碱适当过量
【答案】C
【解析】A项,反应前酸、碱溶液温度要相同,不同时误差较大,正确;B项,搅拌器搅拌能加快反应速率,减小实验误差,正确;C项,分次加入混合时容易造成热量损失,使测定结果不准确,错误;D项,为了使反应进行更完全,可以使酸(碱)适当过量,正确。
8.下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是( )
A.制取少量CO2 B.钠的燃烧
C.制备NaHCO3 D.测定中和热
【答案】A
【解析】A.制取少量CO2使用安全漏斗可以形成液封,防止气体逸出,故A正确;
B.钠的燃烧要用坩埚不可以用玻璃表面皿,防止表面皿高温熔化,故B错误;
C.制备NaHCO3氨气不可以通入溶液中会倒吸,通气口可以和二氧化碳互换,故C错误
D.测定中和热温度计不可以碰到容器壁,装置需要盖上盖子防止热量损失,故D错误;
故选:A。
9.下列反应既属于复分解反应,又属于吸热反应的是( )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的炭与二氧化碳的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
【答案】B
10.下列有关化学反应与能量变化的说法错误的是( )
A.锌与稀硫酸的反应属于放热反应
B.需要加热的反应可能是放热反应
C.石墨转化为金刚石是吸热反应,所以石墨比金刚石稳定
D.“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比,水的能量更低
【答案】D
【解析】A.活泼金属与酸反应都是放热反应,故锌与稀硫酸的反应放热,A正确;
B.是否需要加热和反应放热吸热无关,需要加热的反应可能是放热反应,如所有的燃烧都需要先加热才能发生,但是放热反应,B正确;
C.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨比金刚石稳定,C正确;
D.冰融化为水需要吸热,故水的能量比冰高,D错误;
本题选D。
11.下列说法正确的是( )
A.在化学反应中发生物质变化的同时,不一定发生能量变化
B.Q>0表示放热反应,Q<0表示吸热反应
C.反应热的数据可以通过实验测得,也可以通过理论计算求得
D.形成反应产物中的化学键释放的总能量大于断裂反应物中的化学键吸收的总能量时,Q>0
【答案】C
12.下列反应属于放热反应的是( )
A.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应 B.Zn+Cu2+=Zn2++Cu
C.NaHCO3固体溶于水 D.碳酸钙受热分解的反应
【答案】B
【解析】A.NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应为吸热反应,故A不符合题意;
B.Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反应为放热反应,故B符合题意;
C.NaHCO3固体溶于水的过程为吸热过程,故C不符合题意;
D.碳酸钙受热分解的反应为吸热反应,故D不符合题意;
故选B。
13.氢气在氯气中燃烧时发生反应:H2+Cl2 2HCl。下列关于该反应的说法中,不正确的是( )
A.属于放热反应
B.属于氧化还原反应
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.化学键的断裂和形成是该反应中能量变化的主要原因
【答案】C
【解析】A.燃烧放热,该反应属于放热反应,A正确;
B.存在化合价的升降,是氧化还原反应,B正确;
C.该反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,C错误;
D.化学键的断裂和形成是该反应中能量变化的主要原因,断键要吸热,形成化学键要放热,D正确;故选C。
14.化学反应中能量变化的根本原因是( )
A.反应温度的改变 B.化学键的断裂和形成
C.分子间距离的变化 D.物质组成发生变化
【答案】B
【解析】化学反应进行过程中原子之间进行重新组合,原来物质中的化学键要首先断裂,然后原子之间重组时,形成新化学键,旧键断裂和新键形成过程中都有能量变化,故化学反应中能量变化的根本原因是反应过程中化学键的断裂与形成。故选B。
15.下列说法正确的是( )
A.化学反应中一定伴随着能量变化 B.有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
C.放热反应在常温下一定很容易发生 D.加热才能发生的反应一定是吸热反应
【答案】A
【解析】A.化学反应的实质是旧键断、新键生,旧键断吸热、新键生放热,所以化学反应中一定伴随着能量变化,故A正确;
B.有能量放出或吸收的变化不一定是化学变化,如液态水变为气态水要吸热,故B错误;
C.放热反应在常温下不一定容易发生,如煤炭燃烧需要点燃才能发生,故C错误;
D.加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如煤炭燃烧需要点燃才能发生,煤炭燃烧放热,故C错误;
选A。
1.下列说法正确的是( )
A.有能量放出或吸收的变化一定是化学变化
B.吸热反应一定需要加热才能发生
C.放热反应在常温下就能迅速发生
D.化学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关
【答案】D
【解析】A.化学变化一定伴随着能量的变化,物理变化也可以伴随着能量的变化,故有能量变化的过程不一定是化学变化,故A错误;
B.吸放热反应与反应条件无必然的联系,故B错误;
C.化学反应是放热反应还是吸热反应,不能用是否需要加热才能发生来判断,故C错误;
D.化学键的断裂需吸收能量、化学键的形成会放出能量,则学反应的能量变化与化学键的断裂和形成有关,故D正确;
故选D。
2.在做中和反应的反应热的测定实验时,使用下列用品不是为了减少实验误差的是( )
A.碎泡沫塑料 B.玻璃搅拌棒
C.底部垫纸条 D.温度计
【答案】D
【解析】碎泡沫塑料和底部垫纸条,目的是保温,以减小实验中的误差;玻璃搅拌棒,使溶液混合更均匀,测量更准确;温度计是测量溶液温度的,不能减少实验误差,故答案为:D。
3.古诗中蕴含着丰富的化学知识,下列诗句同时体现了化学反应中的物质变化和能量变化的是( )
A.刘长卿的《酬张夏》中,“水声冰下咽,沙路雪中平”
B.李白的《秋浦歌》中,“炉火照天地,红星乱紫烟”
C.刘禹锡的《浪淘沙》中,“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”
D.岑参的《白雪歌送武判官归京》中,“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”
【答案】B
【解析】A.“水声冰下咽,沙路雪中平”,利用诗和景很自然地引入物质的三态变化的知识,物质并未变化,A不符合题意;
B.“炉火照天地,红星乱紫烟”,描述的是红星四溅,紫烟蒸腾的冶炼场景,是燃烧反应,包括了物质变化和能量变化,B符合题意;
C.“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”,说明金在自然界中以游离态存在,不需要冶炼还原,“沙里淘金”就是利用金与沙密度的差异,用水反复淘洗得到,物质并未变化,属于物理变化,C不符合题意;
D.“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,以梨花喻雪,为水的三态变化,属于物理变化,D不符合题意;
故答案选B。
4.下列有关化学反应与能量变化的说法错误的是( )
A.镁与盐酸反应为放热反应 B.铝与氧化铁反应为吸热反应
C.化学反应都伴随着能量的变化 D.原电池可以将化学能直接转化为电能
【答案】B
【解析】A.镁与盐酸反应放出热量,为放热反应,A正确;
B.铝与氧化铁反应放出热量,为放热反应,B错误;
C.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的生成,所以一定伴随着能量的变化,C正确;
D.原电池是化学能直接转化为电能的装置,D正确;
故选B。
5.下列变化中,属于放热反应的是( )
A.碳酸氢钠与盐酸反应 B.生石灰与水混合
C.碳与水蒸气反应制备水煤气 D.煅烧石灰石
【答案】B
【解析】A.碳酸氢钠与盐酸反应属于吸热反应,A不符合;
B.生石灰与水混合生成氢氧化钙的反应是放热反应,B符合;
C.碳与水蒸气反应制备水煤气属于吸热反应,C不符合;
D.煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,属于吸热反应,D不符合;
故答案为:B。
6.关于中和反应反应热的测定实验,下列说法不正确的是( )
A.酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应缓缓倒入小烧杯中,不断用玻璃棒搅拌
B.温度计测量了盐酸的温度后,用水冲洗干净并擦干后再测量NaOH溶液的温度
C.实验中用稍过量NaOH,目的是为了确保酸完全反应
D.在测定中和热的过程中,每一组实验至少需要测定并记录温度3次
【答案】A
【解析】A.为防止热量损失,酸碱混合时,量筒中NaOH溶液应快速倒入小烧杯中,故A错误;
B.用温度计测量盐酸的温度后,为防止盐酸和氢氧化钠反应放热,温度计用水冲洗干净,再测量氢氧化钠溶液的温度,故B正确;
C.实验中用稍过量NaOH,目的是为了确保酸完全反应,故C正确;
D.在测定中和热的过程中,每一组实验至少需要测定并记录温度3次,分别是:反应前酸溶液的温度、反应前碱溶液的温度、反应后混合溶液的温度,故D正确;
答案选A。
7.某实验小组学生用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如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计算中和热。下列说法正确的是( )
A.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯
B.若不在烧杯上加盖硬纸板则所测中和热偏低
C.若只将上述实验中的酸碱浓度相互调换,从理论上讲所测得的中和热不相等
D.若用浓硫酸代替盐酸(其他不变),则测得的中和热不变
【答案】B
【解析】A.烧杯间填满碎纸条的作用是保温,减少热量损失,故A错误;
B.若不在烧杯上加盖硬纸板会导致热量损失,所测得温差偏低则所测中和热偏低,故B正确;
C.若只将上述实验中的酸碱浓度相互调换,理论上参加反应的酸和碱量无影响测得中和热相等,故C错误;
D.加入碱后,浓硫酸得到稀释会放出大量的热,导致测得中和热偏大,故D错误;
故答案为:B。
8.下列操作或装置正确且能达到实验目的的是( )
A.验证Na与水的反应是放热反应 B.制备SO2
C.配制0.5 mol·LNaOH溶液 D.干燥NH3
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.Na与水反应放热,使气体受热膨胀,红墨水左低右高,A正确;
B.浓硫酸与铜粉反应制备二氧化硫需要加热,B错误;
C.溶解NaOH固体要在烧杯中进行,C错误;
D.CaCl2固体与氨气会反应生成CaCl2·8NH3,故CaCl2不能用来干燥氨气,D错误;
答案选A。
9.用如图所示的保温杯或量热计测定醋酸与氢氧化钠中和反应的反应热。将100 mL 0.500 mol·L-1CH3COOH溶液与100 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液混合,温度从298.2 K升高到300.7 K。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需的热量)是150 J·K-1,0.250 mol·L-1CH3COONa溶液比热容为4 J·K-1·g-1,溶液的密度为1 g·cm-3。
(1)计算1 mol CH3COOH完全中和的反应热Q= 。
(2)实验中NaOH溶液过量的目的是 。
(3)1 mol CH3COOH发生中和反应的反应热的文献值为-56 kJ,你认为(1)中测得的实验值偏差的可能原因是 。
【答案】(1)-47.5 kJ (2)保证醋酸完全被NaOH 中和 (3)保温效果差或测温不准
10.50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液在如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。
请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的目的是 。
(3)大烧杯如果不盖硬纸板,所测得Q (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中若改用60 mL 0.50 mol/L盐酸和50 mL 0.55 mol/L 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”),所测得中和热 (填“相等”或“不相等”),理由是 。
【答案】(1)玻璃搅拌器 (2)减少实验过程中的热量损失 (3)偏小 (4)不相等 相等 中和热是指在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时所释放的热量,与酸碱的用量无关
【解析】在测定中和热时,需使用玻璃搅拌器搅拌,加快酸与碱的反应。实验中要尽可能减少热量损失,否则会使测得的Q偏小。实验中反应的酸和碱增多,放出的热量也增多,但测得的中和热不变,因为中和热是指生成1 mol H2O(l)时放出的热量,与反应中酸碱的用量无关。
11.某同学进行如下实验,探究化学反应中的能量变化。
通过实验测出,反应前后①烧杯中的温度升高,②烧杯中的温度降低。
(1)由此判断NaOH溶液与盐酸的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是 (填”吸热”或“放热”)反应。
(2)试从反应物与反应产物所含能量分析②反应的结论 。
(3)实验②中要立即用玻璃棒迅速搅拌,原因是 。
(4)在实验②中,将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,会看到 现象,若没看到此现象,可能的原因是什么? 。(回答出三个以上的原因)
【答案】(1)放热 吸热
(2)反应物的总能量低于反应产物的总能量
(3)使反应物迅速混合反应充分,并使温度迅速下降
(4)结冰,使烧杯与玻璃片黏在一起
①药品用量太少;②Ba(OH)2·8H2O未研成粉末,反应太慢;③没有立即迅速搅拌;④环境温度太高;⑤玻璃片上滴加的水太多
【解析】(1)由于①烧杯中温度升高,应为放热反应,②烧杯中温度降低,应为吸热反应。(2)当反应物的总能量低于反应产物的总能量时,依据能量守恒,反应应从周围环境中吸收热量。(3)Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,用玻璃棒迅速搅拌,使反应迅速充分反应,使温度明显降低。(4)为证明这一反应是吸热反应,可在烧杯和玻璃片之间滴加少量水,通过二者反应使周围的温度降低,烧杯与玻璃片之间的水结成冰,从而使烧杯与玻璃片黏在一起,但实验时要注意以下几点:①药品用量不能太少。②反应要用玻璃棒充分迅速搅拌,使反应快速进行。③玻璃片上的水不能太多,否则不易结冰。④Ba(OH)2·8H2O未研成粉末,反应太慢。⑤环境温度太高。