第一章《化学反应的热效应》测试题高中人教版(2019)化学选择性必修1(含解析)

文档属性

名称 第一章《化学反应的热效应》测试题高中人教版(2019)化学选择性必修1(含解析)
格式 docx
文件大小 753.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2026-01-12 00:00:00

图片预览

文档简介

第一章《化学反应的热效应》测试题
一、单选题(共12题)
1.上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g) △H=a mol·L-1]的反应历程如下图所示:
下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应 B.a=-129.6
C.催化乙烯加氢效果较好的催化剂是AuF D.两种过渡态物质中较稳定的是过渡态1
2.CH4、CO2在催化剂作用下可以反应生成CH3COOH,该反应历程(化学吸附至脱附)可以用下图表示。下列说法不正确的是
A.CH4在催化剂表面发生化学吸附可表示为:CH4(g)H*+CH3*(*表示吸附态)
B.②过程表示CH3COOH分子的脱附过程
C.反应过程中有C-H键、C-C键、O-H键生成
D.该合成反应是放热反应
3.叔丁基溴在稀的碱性水溶液中水解生成叔丁醇的反应分三步进行,反应中每一步的能量变化曲线如图所示,下列有关说法不正确的是
A.叔丁基溴在稀的碱性水溶液中生成叔丁醇的反应是放热反应
B.和为反应活性中间体
C.决定叔丁基溴水解生成叔丁醇反应的速率的是第二步反应
D.第三步反应为
4.室温下,将1molCuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;将1molCuSO4·5H2O加热到45℃时,失去两分子水、热效应为ΔH3;继续加热113℃时,再失去两分子水、热效应为ΔH4;最后加热到258℃以上,能脱去最后一分子水、热效应为ΔH5。下列判断一定正确的是
A.ΔH1<ΔH3+ΔH4+ΔH5 B.ΔH2=ΔH3
C.ΔH1+ΔH3+ΔH4+ΔH5=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2=ΔH3+ΔH4+ΔH5
5.下列热化学方程式或离子方程式中,正确的是
A.0.01mol L-1KAl(SO4)2溶液与0.02mol L-1Ba(OH)2溶液等体积混合Al3++2SO+2Ba2++3OH-=2BaSO4↓+Al(OH)3↓
B.一定条件下,将0.5mol N2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-38.6kJ/mol
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-571.6 kJ mol-1,则H2的燃烧热为285.8 kJ/mol
D.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ mol-1,则CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) H=+566.0 kJ/mol
6.依据图示关系,下列说法不正确的是
A.
B.石墨的稳定性比金刚石高
C.C(石墨,s)
D.1mol石墨或1molCO分别完全燃烧,石墨放出热量多
7.石墨在一定条件下可转化为金刚石,已知12g石墨完全转化为金刚石时,要吸收QkJ的热量,下列说法正确的是
A.石墨不如金刚石稳定
B.金刚石与石墨的结构是相同的
C.等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的热量多
D.等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧,石墨放出的热量多
8.肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N-H为391,则形成1 mol N-N所需的能量(kJ) 是
A.194 B.391 C.154 D.658
9.已知煤炭的燃烧热为393.5kJ/mol,氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水,煤炉中会产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧更旺,因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水,可使煤炭燃烧放出更多的热量。”下列有关说法正确的是
A.反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH<-571.6kJ·mol-1
B.CO的燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
C.“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D.因285.8kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1>393.5kJ·mol-1,故该同学的结论是对的
10.下列热化学方程式正确的是
选项 已知条件 热化学方程式
A H2的燃烧热为akJ·mol-1 H2+Cl22HCl ΔH=-akJ·mol-1
B 1molSO2、0.5molO2完全反应后,放出热量98.3kJ 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98.3kJ·mol-1
C H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ·mol-1
D 31g白磷比31g红磷能量多bkJ P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-4bkJ·mol-1
A.A B.B C.C D.D
11.下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法不正确的是
A.△H3<0
B.△H1+△H2+△H3=0
C.按照Cl、Br、I的顺序,△H2依次减少
D.一定条件下,拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量,则该条件下△H3=-2a kJ/mol
12.在适量的中完全燃烧生成液态,放出热量。能正确表示燃烧热的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
二、非选择题(共10题)
13.对温室气体进行减排和综合治理具有十分重要的意义。催化重整不仅对温室气体的减排具有重要意义,还可以得到合成气(CO和)。
已知:①

写出该催化重整反应的热化学方程式:_______。
14.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。
15.Ⅰ.已知下列热化学方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l) H=-285kJ·mol-1,
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) H=-241.8kJ·mol-1,
③C(s)+O2(g)=CO(g) H=-110.5kJ·mol-1,
④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1,回答下列问题:
(1)C燃烧热的热化学方程式为___________;(填序号)
(2)燃烧1gH2生成气态水,放出的热量为___________。
Ⅱ.中和热是一类重要的反应热,也是化学研究的重要课题。已知强酸稀溶液与强碱稀溶液发生反应的热化学方程式为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) H1=-57.3kJ mol-1。
(1)下列各组试剂混合发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O的是___________(填序号)。
A.盐酸与氢氧化钠溶液
B.稀硫酸与氢氧化钡溶液
C.醋酸与氢氧化钠固体
D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
E.氢氧化镁溶于稀盐酸
(2)若稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1molH2O(l),则反应放出的热量___________(填“大于”“等于”或“小于”)57.3kJ,原因是___________。
Ⅲ.如图所示,某反应在不同条件下的反应历程分别为a、b。
据图可判断出反应物的总键能___________(填“>”“<”或“=”,下同)生成物的总键能,则该反应的反应热 H ___________0。
16.CH4—CO2催化重整反应为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol-1
该催化重整反应的ΔH=____kJ·mol-1。
17.(1)0.3mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水放出649.5kJ热量,其热化学方程式为:_______;又已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_______kJ。
(2)已知H—H键键能为436kJ·mol-1,H—N键键能为391kJ·mol-1,根据化学方程式:N2+3H2 2NH3 ΔH=-92.4kJ·mol-1,则N≡N键键能是_______。
(3)1mol氧气与足量氢气反应生成水蒸气放热483.6kJ,写出该反应的热化学方程式:_______。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,写出表示氢气燃烧热的热化学方程式:_______。
(4)含11.2gKOH的稀溶液与1L0.1mol·L-1的H2SO4溶液反应放出11.46kJ的热量,该离子反应的热化学方程式为_______,则KOH与H2SO4反应的中和热为_______。
(5)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=+141kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=_______。
18.某化学兴趣小组用50mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J g-1 ℃-1)
实验序号 起始温度T1/℃ 终止温度T2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液 混合溶液
1 20.0 20.2 23.3
2 20.2 20.4 23.4
3 20.4 20.6 23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
c.将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液
d.做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
19.某学生通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和反应反应热。他将的盐酸与的NaOH溶液加入如图甲所示的装置中,进行中和反应。请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图甲中尚缺少的一种玻璃仪器是___________;由图甲可知该装置还有其他不妥之处,改正的操作是___________。
(2)实验中改用的盐酸与的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”);生成1 mol水时放出热量___________(填“相等”或“不相等”),理由是___________。
(3)该同学做实验时有些操作不规范,造成测得中和反应反应热的数值偏低,请你分析可能的原因是___________(填序号)。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,然后去测NaOH溶液的温度
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将氢氧化钠溶液错取成了的氨水
(4)将盐酸和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录温度,实验结果如图乙所示(实验中始终保持),通过分析图像可知,做该实验时环境温度___________(填“高于”“低于”或“等于”)22℃,该NaOH溶液的浓度约为___________。
20.实验室利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的玻璃用品是_______。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是_______;
(3)做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用_______次;
(4)把温度为13℃,浓度为1.0mol/L的酸溶液和1.1mol/L的碱溶液各50mL混合[溶液密度均为1g/mL,生成溶液的比热容c=4.184J/(g·℃)],轻轻搅动,测得酸碱混合液的温度变化数据如表:
反应物 起始温度t1/℃ 终了温度t2/℃ 中和热
HCl+NaOH 13 19.8 △H1
HCl+NH3·H2O 13 19.3 △H2
①计算上述两组实验测出的中和热:提示。△H1=_______kJ/mol;△H2=_______kJ/mol。
②两组实验结果差异的原因是_______。
21.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他物质已经略去)请回答下列问题:
ABCD
(1)若A在常温下为非金属气态氢化物,B遇到空气变成红棕色。
①写出A到B的化学方程式_______。
②用充满A气体(标准状态下)的圆底烧瓶做喷泉实验,实验结束时,烧瓶内所得溶液的物质的量浓度为_______(不考虑溶质的扩散)。
③若将12.8g铜与一定量的D的浓溶液反应,铜消耗完后,共产生气体5.6L(标准状况),则所消耗D的物质的量是_______mol
(2)若A为淡黄色晶体,B是一种无色有刺激性气味的气体。
①将B直接通入溶液不会产生白色沉淀。但与另一种气体Y一起通入时则会产生白色沉淀,则气体Y可能是_______(写分子式)
②将A的最简单氢化物与B混合,每生成9.6g固体,反应中转移的电子的物质的量_______mol。
(3)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式:_______。
22.A、B、C、D、E是四种短周期元素,A是原子半径最小的元素;B原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;D的氢化物水溶液呈碱性;E元素的最高价氧化物的水化物是酸性最强的含氧酸。用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)元素B的离子结构示意图为___________。
(2)B的最高价氧化物的水化物与D的气态氢化物形成的盐中含有的化学键:___________。
(3)用电子式表示A2B的形成过程___________。A2B与H2O沸点更高的是___________。
(4)DE3常温下呈液态,可与水反应生成一种酸和一种碱,写出对应的化学方程式为___________。
(5)CB2的结构式___________。
(6)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:___________
(7)工业上用H2和Cl2反应制HCl,各共价键键能数据为H-H:436kJ/mol,Cl-Cl:243kJ/mol,H-Cl:431kJ/mol。该反应的热化学方程式为___________
参考答案:
1.B
A. 该反应生成物具有的能量低,为放热反应,故A错误;
B.由反应物、生成物的总能量可知a=-129.6kJ/mol-0=-129.6kJ/mol, a=-129.6,故B正确;
C. 由图可知AuPF3+对应的活化能小,则催化效果好,故C错误;
D. 过渡态1所处状态能量高于状态2,两种过渡态物质中较稳定的是过渡态2,故D错误;
故选B。
2.C
A.由图可知,CH4在催化剂表面发生化学吸附生成H*和CH3*,表示为:CH4(g)H*+CH3*,A项正确;
B.②过程H*和CH3COO*在催化剂的作用下生成CH3COOH,则②过程表示CH3COOH分子的脱附过程,B项正确;
C.由图可知,反应中只有C-C键和O-H键的生成,C项错误;
D.反应物的总能量大于生成物的总能量,该合成反应是放热反应,D项正确;
答案选C。
3.C
A. 反应物的总能量高于生成物的总能量,叔丁基溴在稀的碱性水溶液中生成叔丁醇的反应是放热反应,故A正确;
B. 和为第二步和第三步的反应活性中间体,故B正确;
C. 由图可知,第一步反应所需的能量比第二步、第三步所需的能量都高,故第一步反应决定了叔丁基溴水解成叔丁醇的反应速率,故C错误;
D. 第三步反应为,故D正确;
故选C。
4.A
根据题干信息可知:
①CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(l)ΔH1>0
②CuSO4(s)=CuSO4(aq)ΔH2<0
③CuSO4·5H2O(s)=CuSO4·3H2O(s)+2H2O(l)ΔH3>0
④CuSO4·3H2O(s)=CuSO4·H2O(s)+2H2O(l)ΔH4>0
⑤CuSO4·H2O(s)=CuSO4(s)+H2O(l)ΔH5>0
根据盖斯定律可知②+③+④+⑤即得到①,则ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5,因此ΔH1<ΔH3+ΔH4+ΔH5一定是正确的。
答案选A。
5.D
A.0.01mol·L﹣1 KAl(SO4)2溶液与0.02mol·L﹣1Ba(OH)2溶液等体积混合,两种溶质的物质的量比之为1:2,反应生成硫酸钡、偏铝酸钠和水,反应的离子反应为Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=2BaSO4↓++2H2O,选项A错误;
B.0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,反应为可逆反应,而热化学反应中为完全反应的能量变化,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<﹣38.6kJ·mol﹣1,选项B错误;
C.燃烧热指的是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,氢气燃烧必须生成液态水,选项C错误;
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ mol-1,为1molCO燃烧生成二氧化碳的能量变化,则CO2分解的热化学方程式为:2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) H=+566.0 kJ/mol,选项D正确;
答案选D。
6.C
A.根据盖斯定律可知,,故 =(-393.5kJ/mol)- (-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol,又=,故 =(-110.5kJ/mol)-1.9 kJ/mol =-112.4 kJ/mol ,故,A正确;
B.由过程1中可知,石墨转化为金刚石是吸热的,故石墨具有的能量低于金刚石,故石墨的稳定性比金刚石高,B正确;
C.由图可知,反应①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ,反应②CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ,根据盖斯定律可知,反应C(石墨,s) 由①-2②,故,C错误;
D.由图中可知,1mol石墨或1molCO分别完全燃烧,放出的热量分别为:393.5kJ、283.0 kJ,故石墨放出热量多,D正确;
故答案为:C。
7.C
A.由题给信息,判断出石墨能量比金刚石低,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.金刚石和石墨是同种元素形成的两种不同单质,结构不同。金刚石是立体网状结构,石墨是片层状结构,故B错误;
C.石墨、金刚石都是碳单质,由于金刚石能量高于石墨,等物质的量的金刚石和石墨燃烧时,金刚石燃烧放热多,故C正确;
D.由C选项可知,金刚石燃烧放热多,故D错误;
答案选C。
8.C
根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g), H3= H1- H2=-534kJ/mol-(-2752) kJ/mol=2218 kJ/mol,则E(N-N)+E(O=O)+4E(N-H)=2218kJ,E(N-N)+500kJ+4×391 kJ =2218kJ,解得E(N-N)=154kJ;
故答案选C。
9.C
A.氢气的燃烧热为285.8kJ/mol,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)的ΔH=-571.6kJ·mol-1,由于液态水转化为气态水吸热,则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH>-571.6kJ·mol-1,A错误;
B.一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol,则CO的燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1,B错误;
C.“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体氢气和CO,C正确;
D.由于能量是守恒的,所以“煤炭燃烧时加少量水,不可能使煤炭燃烧放出更多的热量。”,故该同学的结论是错误的,D错误;
答案选C。
10.D
A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物所释放的热量,应是H2和O2反应,故A错误;
B.根据1molSO2、0.5molO2完全反应后,放出热量98.3kJ可知,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=--196.6 kJ·mol-1,故B错误;
C.根据H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,生成BaSO4沉淀,放出的热量大于114.6 kJ ,故H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH<-114.6kJ·mol-1,故C错误。
D.根据31g即0.25mol白磷比31g即1mol红磷能量多bkJ,白磷转化为红磷会释放能量,故P4(白磷,s)=4P(红磷,s) ΔH=-4bkJ·mol-1,故D正确;
故答案为:D。
11.B
A.形成化学键放出热量,即2H(g)+2X(g)=2HX(g) △H3<0,A正确;
B.由盖斯定律可知,反应一步完成与分步完成的热效应相同, 则△H1=△H2+△H3,所以△H1-△H2-△H3=0,B错误;
C.原子半径: Cl<Br<I,Cl2、Br2、I2中键能:Cl-Cl键>Br-Br键>I-I键,由于断裂化学键吸热,则吸收的热量逐渐减小,所以途径II吸收的热量依次减小,即△H2依次减小,C正确;
D.一定条件下,拆开1 mol气态HX需要吸收a kJ能量,即形成1 molHX放出热量是a kJ,因此形成2 mol HX放出热量为2a kJ,所以该条件下△H3=-2a kJ/mol,D正确;
故合理选项是B。
12.B
在适量的中完全燃烧生成液态,放出热量,则2g氢气即1mol在适量的中完全燃烧生成液态,放出285.8kJ热量。表示燃烧热的热化学方程式是必须将氢气物质的量定为1mol,且生成液态水,故B符合题意。
综上所述,答案为B。
13.
根据盖斯定律可知,①×2-②得 ,故答案为: ,故答案为: 。
14.+90.8
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。
15. ④ 142.5kJ AD 大于 氢氧化钠固体溶解放热 < <
Ⅰ.(1) 燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,C的稳定氧化物为CO2,所以C的燃烧热的热化学方程式为④;
(2)根据热化学方程式①可知1mol氢气,即2g氢气燃烧生成液态水放出的热量为285kJ,则燃烧1g氢气液态水放出的热量为285kJ÷2=142.5kJ;
Ⅱ.A.HCl和NaOH均为强电解质,反应生成强电解质NaCl和水,可以用H++OH-=H2O表示,A符合题意;
B.稀硫酸和氢氧化钡反应时除了生成水还生成硫酸钡沉淀,不能用H++OH-=H2O表示,B不符合题意;
C.醋酸为弱酸,不能写成离子,故不能用H++OH-=H2O表示,C不符合题意;
D.硫酸氢钠在水溶液中电离得到SO、H+和Na+,与氢氧化钠反应生成水和强电解质硫酸钠,可以用H++OH-=H2O表示,D符合题意;
E.氢氧化镁难溶于水,不能写成离子,故不能用H++OH-=H2O表示,E不符合题意;
综上所述答案为AD;
(2)氢氧化钠固体溶于水时也会放热,所以稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1molH2O(l),反应放出的热量大于57.3kJ;
Ⅲ.据图可知反应物的总能量高于生成物的总能量,所以为放热反应,则反应物的总键能<生成物的总键能,反应热 H=生成物的总能量-反应物的总能量<0。
16.+247
将已知的热化学方程式扩大相应倍数后叠加,就得到催化重整的热化学方程式,进而可得其反应热。
①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol-1
根据盖斯定律,将③×2-①-②整理可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=[(-111×2)-(-75)-(-394)] kJ·mol-1=+247 kJ·mol-1,故该催化重整反应的ΔH=+247 kJ·mol-1。
17. B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) H=-2165kJmol-1 1016.5 945.6kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1 OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1 57.3kJ·mol-1 -80kJ·mol-1
(1)乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,B元素化合价由-3升高至+3,O元素化合价由0降低至-2,0.3mol气态B2H6燃烧时放出649.5kJ能量,则1mol气态B2H6燃烧时放出649.5kJ×=2165kJ能量,因此该反应的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) H=-2165kJmol-1;标准状况下11.2L气态B2H6的物质的量为=0.5mol,0.5mol气态B2H6燃烧生成固态三氧化二硼和液态水放出2165kJ×0.5=1082.5kJ能量,生成1.5mol液态水,1.5mol液态水汽化需要吸收44kJ×1.5=66kJ能量,因此0.5mol气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是1082.5kJ-66kJ=1016.5kJ,故答案为:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) H=-2165kJmol-1;1016.5。
(2)反应的 H=反应物的总键能-生成物总键能,设N≡N键键能是x kJ·mol-1,因此x+3×436kJ·mol-1-6×391kJ·mol-1=-92.4kJ·mol-1,解得x=945.6,故答案为:945.6。
(3)1mol氧气与足量氢气反应生成水蒸气放热483.6kJ,该反应的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1;若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则18g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ×18=44kJ,即H2O(g)=H2O(l) H=-44 kJ·mol-1,氢气的燃烧热表示1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量,由盖斯定律可知,氢气的燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=+(-44 kJ·mol-1)= -285.8kJ·mol-1,故答案为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1;H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1。
(4)11.2gKOH的物质的量为=0.2mol,1L0.1mol·L-1的H2SO4溶液含有H+的物质的量为2×1L×0.1mol·L-1=0.2mol,0.2mol H+和0.2mol OH-反应放出11.46kJ的热量,则1mol H+和1mol OH-反应放出11.46kJ×5=57.3kJ能量,因此该离子反应的热化学方程式为OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1;中和热是指强酸强碱稀溶液反应生成易溶盐和1mol水所放出的能量,因此KOH与H2SO4反应的中和热为57.3kJ·mol-1,故答案为:OH-(aq)+H+(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1;57.3kJ·mol-1。
(5)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566kJ·mol-1,③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)ΔH3=+141kJ·mol-1,由盖斯定律可知,③+2×①-②可得TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=[141+2×(-393.5)-(-566)] kJ·mol-1=-80 kJ·mol-1,故答案为:-80 kJ·mol-1。
18.(1) 上下搅动 Cu是热的良导体,传热快,热量损失大
(2)1337.6
(3)abe
(4)不同意,因为不同的温度计误差不同
(5)偏小
(6) 不相等 相等
【解析】(1)
实验时为防止打断温度计,玻璃搅拌器的使用方法是上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器,故答案为:上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大;
(2)
三次温度差分别为:3.2℃、3.1℃、3.3℃,温度的平均值为3.2℃,溶液的总质量为100g,该实验测得反应放出的热量为Q=,故答案为:1337.6;
(3)
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,使盐酸的体积不准确,会导致实验结果出现偏差,故a选;
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故b选;
c.将50mL0.55mol L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol L-1氢氧化钾溶液,氢氧根的量不变,对实验结果没有影响,故c不选;
d.做本实验的当天室温较高,但测量的是温度差,与室温无关,对实验结果没有影响,故d不选;
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故e选;
故答案为:abe;
(4)
因为不同的温度计误差不同,所以不能使用两支温度计分别测量酸和喊的温度,故答案为:不同意,因为不同的温度计误差不同;
(5)
如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,由于氢氧化钠固体溶解会放出热量,导致放热增多,使实验测得中和反应的反应热(△H)偏小,故答案为:偏小;
(6)
如果用60mL0.50mol L-1盐酸与50mL0.55mol L-1NaOH溶液进行实验,由于试剂的量不同,所放出的热量与上述实验不相等,但中和热是换算成生成1mol水时放出的热量,所求的中和反应的反应热(△H)与上述反应相等,故答案为:不相等;相等。
19.(1) 玻璃搅拌器 在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料,使小烧杯口与大烧杯口相平
(2) 不相等 相等 稀溶液中强酸和强碱发生中和反应生成所放出的热量相等,与酸、碱用量元关
(3)ABD
(4) 低于 l.5
(1)根据量热计的构造可知该装置缺少的玻璃仪器是玻璃搅拌器,该装置中小烧杯口与大烧杯口不相平,且未填满碎泡沫塑料(或碎纸条),应该在大、小烧杯间填满碎泡沫塑料(或碎纸条)使小烧杯口与大烧杯口相平。
(2)反应放出的热量和所用酸以及碱的量有关,若用的盐酸与的NaOH溶液进行反应,与题述实验相比,生成的水的量增多,所放出的热量增多。但稀溶液中酸和碱发生中和反应生成1 mol液态水时放出的热量,与酸碱的用量无关,所以用的盐酸与的NaOH溶液反应,与上述实验测得的数值相等。
(3)测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,再测NaOH溶液的温度时,会发生酸碱中和,测得的碱液温度偏高,导致实验测得温度差减小,造成中和反应反应热的数值偏低,故A符合题意;把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓,会导致一部分热量损失,使实验测得中和反应反应热的数值偏低,故B符合题意;做本实验时的室温和反应热的数据之间无关,故C不符合题意;将氢氧化钠溶液错取成了的氨水,由于是弱碱,弱碱的电离是吸热过程,所以导致实验测得中和反应反应热的数值偏低,故D符合题意。
(4)从题中图乙可知:5 mL盐酸和45 mL NaOH溶液反应放热后的温度是22℃,则混合前的溶液温度一定低于22℃,即环境温度低于22℃;当酸碱恰好反应时,放出的热量最多,由图乙可知时两者恰好反应,。根据计算,。
20. 环形玻璃搅拌棒 提高装置的保温效果 3 ﹣56.9 ﹣52.7 一水合氨为弱碱,在中和过程中一水合氨发生电离,要吸收热量,因而总体放热较少
(1)由量热计的构造可知该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒;
(2)在中和反应中,必须确保热量不散失,即提高装置的保温效果;
(3)中和热的测定中,需要测出反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,混合反应后测最高温度,所以总共需要测量3次;
(4)①浓度为1.0mol/L的HCl溶液和1.1mol/L的NaOH溶液各50mL混合,反应生成了0.05mol水,混合后溶液的质量m=100mL×1g/mL=100g,c=4.184J/(g ℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.184J/(g ℃)×100g×6.8℃=2.845kJ,即生成0.05mol的水放出热量2.845kJ,所以生成1mol的水放出热量为2.845kJ×=56.9kJ,中和热△H1=﹣56.9kJ/mol;
浓度为1.0mol/L的HCl溶液和1.1mol/L的NH3 H2O溶液各50mL混合,反应生成了0.05mol水,混合后溶液的质量m=100mL×1g/mL=100g,c=4.184J/(g ℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.184J/(g ℃)×100g×6.3℃=2.6334kJ,即生成0.05mol的水放出热量2.6334kJ,所以生成1mol的水放出热量为2.6334kJ×=52.7kJ,中和热△H2=﹣52.7kJ/mol;
②两组实验结果差异的原因是:一水合氨为弱碱,在中和过程中一水合氨发生电离,要吸收热量,因而总体放热较少。
21.(1) 1
(2) NH3 0.4
(3)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ mol-1
(1)若A在常温下为非金属气态氢化物,B遇到空气变成红棕色,则B为NO,C为NO2,A为NH3,x为O2,则D为HNO3;
(2)若A为淡黄色晶体,B是一种无色有刺激性气味的气体,则B为SO2,A为S,x为O2,C为SO3,D为H2SO4;
(1)若A在常温下为非金属气态氢化物,B遇到空气变成红棕色,则B为NO,C为NO2,A为NH3,x为O2,则D为HNO3;
①氨气和氧气反应生成NO的化学方程式为;
②A为NH3,气体的圆底烧瓶做喷泉实验,实验结束时,水充满,且设烧瓶体积为VL,标准状况下物质的量为,烧瓶内所得溶液的物质的量浓度为;
③若将12.8g铜与一定量的D(HNO3)的浓溶液反应,铜消耗完后,共产生气体物质的量为,根据Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,则所消耗D的物质的量是0.25mol×4=1mol;
(2)若A为淡黄色晶体,B是一种无色有刺激性气味的气体,则B为SO2,A为S,x为O2,C为SO3,D为H2SO4;
①B为SO2,直接通入BaCl2溶液不会产生白色沉淀,但与碱性气体一起通入时则会产生白色沉淀,则气体Y可能是NH3,故答案为:NH3;
②将A的最简单氢化物与B混合,发生反应为2H2S+SO2=3S+2H2O,生成3molS转移4mol电子,每生成9.6g固体,物质的量为,反应中转移的电子的物质的量×4mol=0.4mol,故答案为:0.4;
(3)反应Ⅰ:2H2SO4(l)═2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)△H1═+551kJ mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3═-297kJ mol-1
盖斯定律计算将反应Ⅰ加上反应Ⅲ,再左右颠倒得到反应Ⅱ的热化学方程式:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)△H2=-254kJ mol-1,故答案为:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ mol-1。
22. 离子键和共价键 H2O NCl3+4H2O=NH3·H2O +3HClO S=C=S H2(g)+O2(g)= H2O(g)△H=-241.8kJ/mol H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183 kJ/mol
A、B、C、D、E是四种短周期元素,A是原子半径最小的元素故为H元素;B原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍故为S元素;C原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,故为C元素;D的氢化物水溶液呈碱性,故为N元素;E元素的最高价氧化物的水化物是酸性最强的含氧酸,则为Cl元素,据此解题。
(1)元素B为S,其离子结构示意图为;
(2)B的最高价氧化物的水化物为硫酸, D的气态氢化物为NH3,两者形成的盐为硫酸铵,其中含有的化学键:离子键和共价键;
(3) A2B为硫化氢,电子式表示形成过程:;硫化氢与H2O沸点更高的是水,因为水分子间有氢键;
(4)DE3常温下呈液态,可与水反应生成一种酸和一种碱,写出对应的化学方程式为NCl3+4H2O=NH3·H2O +3HClO;
(5)CB2为CS2,结构式:S=C=S;
(6)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:H2(g)+O2(g)= H2O(g)△H=-241.8kJ/mol。
(7)工业上用H2和Cl2反应制HCl,各共价键键能数据为H-H:436kJ/mol,Cl-Cl:243kJ/mol,H-Cl:431kJ/mol,该反应的热化学方程式为:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=(-436+234-2×431)=-183 kJ/mol。