专题01化学反应与能量 -2018-2019学年高二化学同步单元双基双测“AB”卷(选修4)

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名称 专题01化学反应与能量 -2018-2019学年高二化学同步单元双基双测“AB”卷(选修4)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2018-08-30 22:22:16

文档简介

2018~2019学年同步课堂系列之单元测试AB卷
(测试时间:90分钟 满分:100分)
班级 姓名 学号 分数
第Ⅰ卷(选择题,48分)
选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共48分)
1.下列有关能源的说法不正确的是
A.光电转换的基本装置就是太阳能电池,应用相当广泛
B.利用蓝绿藻等低等植物和微生物在阳光作用下可使水分解产生氢气
C.贮氢合金的发现和应用,开辟了解决氢气贮存、运输难题的新途径
D.煤、石油、天然气、氢能中,天然气、氢能是可再生能源
【答案】D
2.下列关于能量变化的说法,正确的是( )
A.将等质量的红磷和白磷完全燃烧生成P2O3(s)放出热量相同
B.2Na+ 2H2O= 2NaOH+H2 该反应生成物的总能量高于反应物的总能量
C.放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量
D.有化学键断裂的是吸热过程,并且一定发生了化学变化
【答案】C
【解析】A、等质量的红磷和白磷具有的能量不同,根据盖斯定律,将等质量的红磷和白磷完全燃烧生成P2O3(s)放出热量不相同,故A错误;B、2Na+ 2H2O= 2NaOH+H2 该反应是放热反应,该反应生成物的总能量低于反应物的总能量,故B错误;C、放热反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;D、氯化钠熔化,离子键断裂,没有新物质产生,有化学键断裂的是吸热过程,不一定发生了化学变化,故D错误;故选C。
3.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ·mol-1,则1 mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6 kJ
B.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1,则2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)反应的△H=+571.6kJ·mol-1
C.反应物的热效应与是否使用催化剂有关
D.500℃、30 MPa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g) + 3H2(g) ? 2NH3(g) △H= -38.6 kJ·mol-1
【答案】B
点睛:注意燃烧热的定义:1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,所谓的稳定的氧化物是指二氧化碳或二氧化硫或液态水等。中和热的定义为:强酸和强碱反应生成可溶性盐和1mol水时放出的热量,若有弱酸或弱碱或有沉淀生成,反应热都不为中和热。
4.下列关于反应能量的说法正确的是
A.若反应A=B △H<0,说明A物质比B物质稳定,分子内共价键键能 A比B大
B.Zn(s)+CuSO4 (aq)==ZnSO4 (aq) +Cu(s);△H=-216kJ·mol-1。则反应物总能量>生成物总能量
C.101kPa时,2H2(g)+O2(g)==2H2O(g);△H=-QkJ·mol-1,则H2的燃烧热为1/2QkJ·mol-l
D.H+(aq) +OH- (aq)=H2O(l);△H= -57.3kJ·mol-1,含1mol NaOH的氢氧化钠溶液与含0.5mol H2SO4的浓硫酸混合后放出57.3kJ的热量
【答案】B
【解析】A、反应A=B △H<0,焓变△H=生成物b的能量-反应物A的能量<0,所以A物质比B物质高,所以B稳定,分子内共价键键能A比B小,故A错误;B、当反应物总能量>生成物总能量,则反应是放热反应,△H<0,故B正确;C、H2的燃烧热必须是1mol物质燃烧生成最稳定的化合物液态水时所放出的能量,故C错误;D、中和热是强酸和强碱发生中和反应生成1mol水时,所放出的热量,1molNaOH的氢氧化钠溶液与含0.5molH2SO4的浓硫酸混合时,浓硫酸溶于水放热,所以导致△H<-57.3kJ?mol-1,故D错误;故选B。
5.已知:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566 kJ·mol-1,
N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=180 kJ·mol-1
则2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH是 (  )
A.-386 kJ·mol-1 B.386 kJ·mol-1 C.-746 kJ·mol-1 D.746 kJ·mol-1
【答案】C
6.某反应由两步反应AB C构成,反应过程中的能量变化曲线如图(E1、E3表示两反应的活化能)。下列有关叙述正确的是( )
A.三种化合物的稳定性顺序:B﹤A﹤C B.两步反应均为放热反应
C.加入催化剂不改变反应的焓变,但能提高产率 D.整个反应的ΔH=E1-E2
【答案】A
【解析A.物质的总能量越低,越稳定,所以三种化合物的稳定性顺序:B<A<C,故A正确;B.A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,故B错误;C.加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应热,只提高反应速率,不改变平衡移动,因此产率不变,故C错误;D.整个反应中△H=(E1-E2)+(E2-E3)-E4=E1-E3-E4,故D错误;故选A。
7.已知25℃,101 kPa下,(1)4Al(s)+3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH=-2834.9 kJ·mol-1;(2)4Al(s)+2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH=-3119.1 kJ·mol-1。由此得出的正确结论是(  )
A.O3比O2稳定,由O2变为O3是吸热反应
B.O2比O3稳定,由O2变为O3是放热反应
C.等质量的O2比O3能量低,由O2变为O3是吸热反应
D.等质量的O2比O3能量低,由O2变为O3是放热反应
【答案】C
点睛:本题主要考查盖斯定律的应用。反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。根据题干已知的(1)(2),通过代数运算(焓变也要进行相应运算)得到3O2(g)=2O3(g) ΔH=+284.2 kJ·mol-1。
8.下列说法不正确的是(  )
A.化石燃料不一定在任何条件下都能充分燃烧
B.化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C.直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D.固体煤变为气体燃料后,燃烧效率将更低
【答案】D
【解析】A、在氧气不充分的条件下,化石燃料会不完全燃烧,故A正确;B、化石燃料中含有碳、硫元素,在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体,故B正确;C、将煤进行深加工后再燃烧可以使燃烧效率更高,故C正确;D、固体煤变为气体燃料后,增加了氧气与燃料的接触面积,燃烧效率将更高,故D错误。故选D。
9.成语是中国传统文化的瑰宝。铜墙铁壁、铜心铁胆、金戈铁马、百炼成钢等成语向人传递正能量。工业上,冶炼铁的有关热化学方程式如下
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=akJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2=bkJ·mol-1
③Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H3=ckJ·mol-1
④2Fe2O3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CO2(g )△H4=dkJ·mol-1
(上述热化学方程式中,a,b,c,d均不等于0)
下列说法不正确的是
A.b>a
B.d=3b+2c
C.C(s)+O2(g)=CO (g) △H=kJ·mol-1
D.CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H【答案】D
10.氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热化学方程式分别为:
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ/mol
C8H18(l)+O2(g)===8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是(  )
A.H2(g) B.CO(g) C.C8H18(l) D.CH4(g)
【答案】B
【解析】设H2、CO、C8H18、CH4质量都为m,相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量分别是×285.8kJ=142.9mkJ、×283kJ≈10.11mkJ、×5518kJ≈48.40mkJ、×890.3kJ≈55.64mkJ,所以放出热量最少的是CO,答案选B。故选B。
点睛:解题时注意物质的量与热量成正比是解题的关键。
11.已知:
①CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
下列说法正确的是(  )
A.通常状况下,氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.由①可知,1 mol CO(g)和 mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g),放出283.0 kJ的热量
C.可用右图表示2CO2(g)===2CO(g)+O2(g)反应过程中的能量变化关系
D.分解1 mol H2O(g),其反应热为-241.8 kJ
【答案】B
点睛:燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,稳定的氧化物指液态水,二氧化硫、二氧化碳等。反应物的总能量高于生成物的总能量,则反应为放热反应。否则为吸热反应。
12.氢气是人类最理想的能源。已知在25℃、101 kPa下,1 g 氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9 kJ,则下列热化学方程式书写正确的是
A.2H2+O2=2H2O ΔH=-142.9 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-142.9 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=+571.6 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】A.2H2+O2=2H2O ΔH=-142.9 kJ·mol-1,各物质没有标明物质的状态,故A错误;B.ΔH 与化学方程式中的计量数成正比,所以2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1 ,故B错误;C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6 kJ·mol-1符合题意,故C正确;D.燃烧反应为放热反应,所以ΔH <0,故2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=+571.6 kJ·mol-1是错的;答案:选C。
13.下列变化过程,属于放热反应的是( )
①液态水变成水蒸气  ②酸碱中和反应  ③浓H2SO4稀释
④固体NaOH溶于水  ⑤H2在Cl2中燃烧  ⑥食物腐败
A.②⑤⑥ B.②③④ C.①③⑤ D.②③④⑤⑥
【答案】A
点睛:本题考查常见的放热反应和吸热反应。一般金属和水或酸反应,酸碱中和反应,一切燃烧,大多数化合反应和置换反应,缓慢氧化反应如生锈等都是放热反应。大多数分解反应,铵盐和碱反应,碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应。
14.下列说法正确的是( )
A.需要加热的反应一定是吸热反应
B.放热反应X(s)=Y(s),则X比Y稳定
C.硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量更多
D.在一个确定的化学反应关系中,反应物的总能量与生成物的总能量一定不同
【答案】D
【解析】吸热反应与放热反应的判断一般不能通过反应条件来简单地确定,而必须通过反应前后吸收与放出的总能量比较来确定,也可以通过反应物与生成物键能的总大小来比较。A、需要加热的反应不一定都是吸热反应,如碳的燃烧、金属与非金属的化合反应等;吸热反应也不一定都需要加热,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应,在室温时就可以发生。错误;B、X(s)=Y(s)为放热反应,放热反应是反应物具有的总能量大于生成物总能量,所以X(s)的总能量大于Y(s)的总能量,因此Y比X稳定。错误;C、相同条件下,同一物质在气态时具有的能量最多,液体时次之,固态时最少,反应放出的热量等于反应物所具有的总能量减去生成物所具有的总能量,因为生成物是一样的,所以等量的硫蒸气完全燃烧时放出的热量会比硫固体放出的要多。错误;D、化学反应的本质是旧键断裂,新键生成。旧键断键吸收的能量是不等于生成物成键放出的能量。正确;故选D。
15.化学键的键能是形成(或断开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):P—P:198 P—O:360 O===O:498
  
若生成1 mol P4O6,则反应P4(白磷)+3O2===P4O6中的能量变化为 (  )
A.吸收1638 kJ能量 B.放出1638 kJ能量
C.吸收126 kJ能量 D.放出126 kJ能量
【答案】B
16.在298K、1.01×105Pa下,将22gCO2通入750mL1mol/LNaOH溶液中充分反应,测得反应放出xkJ的热量。已知在该条件下,1molCO2通入1L2mol/LNaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量,则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式正确的是
A.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ?H=-(2y-x)kJ/mo1
B.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ?H=-(2x-y)kJ/mo1
C.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ?H=-(4x-y)kJ/mo1
D.CO2(g)+2NaOH(l)=2NaHCO3(l) ?H=-(8x-2y)kJ/mo1
【答案】C
【解析】n(CO2)=22g÷44g/mol=0.5mol,n(NaOH)=1mol?L-1×0.75L=0.75mol,该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠,方程式为2CO2+3NaOH=NaHCO3+Na2CO3+H2O。由0.5molCO2反应放出热量为xkJ,则2molCO2反应放出热量为4xkJ,即热化学反应方程式为2CO2(g)+3NaOH(aq)=NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-4xkJ/mol①,又1mol CO2通入2mol?L-1NaOH溶液1L中充分反应放出y kJ的热量,则热化学方程式为2NaOH(aq)+CO2(g)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-ykJ/mol②,由盖斯定律可知,①-②可得,NaOH(aq)+CO2(g)=NaHCO3(aq)△H=-(4x-y)kJ/mol。
答案选C。
点睛:本题考查热化学方程式的书写和计算,计算中涉及到化学方程式的有关计算问题和盖斯定律的有关应用,是一重点题型,学生还应注意在书写热化学方程式时标明各物质的状态。
第Ⅱ卷(共52分)
17.(10分)碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如下:
ΔH=+88.6 kJ·mol-1。则M、N相比,较稳定的是________。
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热ΔH=-726.5 kJ·mol-1,CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ·mol-1,则a________726.5(填“>”“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2,当有1 mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:___________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)===2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1 176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为________。
【答案】M < 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1 9 8 kJ
(3)有1mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量,2mol氯气反应放热290kJ,反应的热化学方程式为:2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ?mol-1 ,故答案为:
2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ?mol-1 ;
(4)4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s)△H=-1176kJ?mol-1,转移12mol电子放热1176kJ,则反应过程中,每转移1mol电子放热98kJ,故答案为:98kJ。
18.(12分)能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,常规能源的合理利用和新能源的合理开发是当今社会面临的严峻课题,回答下列问题:
(1)我国是世界上少数以煤为主要燃料的国家,下列关于煤作燃料的论点正确的是____(填字母)。?
A.煤是重要的化工原料,把煤作燃料简单燃烧掉太可惜,应该综合利用
B.煤是发热量很高的固体燃料,我国煤炭资源相对集中,开采成本低,用煤作燃料实惠
C.煤燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,对环境污染严重
D.通过洁净煤技术,如煤的气化和液化,以及烟气脱硫,不仅减轻了燃煤污染,还能提高煤燃烧的热利用率
(2)乙醇是未来内燃机的首选环保型液体燃料。2.0 g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43 kJ的热量,则乙醇燃烧的热化学方程式为_______。?
(3)由于C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) ΔH=+b kJ?mol?1(b>0)的反应中,反应物具有的总能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要________(填“放出”或“吸收”)能量才能转化为生成物。
(4)关于用水制取二次能源氢气,以下研究方向不正确的是(____)
A.组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二次能源
B.设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气
C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
D.寻找特殊催化剂,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气
(5)已知下列两个热化学方程式:
A、2H2(g)+O2(g) ===2H2O(l) △H=-571.6 kJ?mol-1
B、C3H8(g)+5O2(g) ===3CO2(g)+4 H2O(l) △H=-2 220 kJ?mol-1
其中,能表示燃烧热的热化学方程式为___________,其燃烧热为______________。
【答案】 ACD C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 366.89 kJ·mol-1 小于 吸收 AC B 2 220 kJ?mol-1
【解析】本题考查盖斯定律的应用以及反应吸放热与反应物、生成物能量之间的关系。
详解:(1)煤可燃烧,燃烧时产生大量二氧化硫和烟尘,且燃烧效率较低,可通过洁净煤技术,如煤的气化和液化以及烟气脱硫,提高煤燃烧的热利用率,如用煤直接做燃料,可导致环境污染,造成较大浪费,ACD正确;(2)乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水,依据2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量,则1mol乙醇完全燃烧生成液态水放出的热量为:1366.89KJ,所以燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.89kJ?mol-1;(3)由于C3H8(g)═C3H6(g)+H2(g)的反应中△H>0,该反应是吸热反应,反应物具有的总能量小于生成物的总能量,那么在化学反应时,反应物就需要需要吸收能量能量才能转化为生成物;(4)氧气不能燃烧,氢气能燃烧,
19.(8分)试回答下列各题:
(1)如图1所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: ______________________________。
(2)化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关。
①已知:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJ·mol-1
请填空:
共价键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
键能/(kJ·mol-1)
436
247
________
②图2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据,根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素,试写出硒化氢在热力学标准状态下,发生分解反应的热化学方程式:
___________________________________。
【答案】 NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 434 H2Se(g)===Se(s)+H2(g) ΔH=-81 kJ·mol-1
【解析】分析:(1)反应物能量高于生成物能量,反应是放热反应,反应焓变=E1-E2,依据热化学方程式书写方法书写热化学方程式;
(2)①根据△H=反应物总键能-生成物总键能计算;
②根据图象判断出abcd对应的各氢化物,根据焓变的大小书写热化学方程式。
点睛:本题考查了反应热计算、热化学方程式的书写等,明确反应热的计算依据是解答的关键,注意掌握热化学方程式的书写原则,难点是氢化物稳定性与反应热的关系判断,注意从元素周期律的角度去分析。
20.(10分)研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过的知识回答下列问题:
(1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示:
反应的热化学方程式为____________________________。
(2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9 kJ?mol?1,H—H键的键能是436.0 kJ?mol?1,N—H键的键能是391.55 kJ?mol?1,则N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=_____________________。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:①C(s,石墨)+O2(g) CO2(g) ΔH1=?393.5 kJ?mol?1
②2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH2=?571.6 kJ?mol?1
③2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=?2599 kJ?mol?1
298 K时反应2C(s,石墨)+H2(g)C2H2(g)的焓变:ΔH=_____________________。
(4)已知:铝热反应是放热反应,又知,常温下: 4Al(s)+3O2(g) 2Al2O3(s) ΔH1
4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s) ΔH2
下面关于ΔH1、ΔH2的比较正确的是________
A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH1<ΔH2 C.ΔH1=ΔH2 D.无法计算
【答案】CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=?41 kJ ? mol?1 ?46.2 kJ ? mol?1 226.7 kJ ? mol?1 B
(4)第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式,得4Al(s)+2Fe2O3(s) 2Al2O3(s)+4Fe(s)
ΔH=ΔH1?ΔH2,因铝热反应是放热反应,则ΔH<0,即ΔH1?ΔH2<0,ΔH1<ΔH2。
21.(12分)利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液温度。
回答下列问题:
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填序号)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入  B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________(填序号)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开泡沫塑料板用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地上下搅动
(3)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为__________________。
(4)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生记录数据如下:
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
20.1
23.2
2
20.2
20.4
23.4
3
20.5
20.6
23.6
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=________(结果保留一位小数)。
(5)________(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是____________________________________________________。
【答案】 C D ΔH1=ΔH2<ΔH3 -51.8 kJ·mol-1 不能 H2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热
(5)氢氧化钡与硫酸反应生成了硫酸钡沉淀,生成沉淀的过程中会有热量变化,影响测定结果。
详解:(1)倒入氢氧化钠溶液时,必须一次迅速的倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入氢氧化钠溶液,否则会导致热量散失,影响测定结果,故选C;
(2)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是:用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动;温度计是测量温度的,不能使用温度计搅拌;也不能轻轻地振荡烧杯,否则可能导致液体溅出或热量散失,影响测定结果;更不能打开硬纸片用玻璃棒搅拌,否则会有热量散失,故选D;
(4)第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃,反应后温度为:23.2℃,反应前后温度差为:3.15℃;第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃,反应后温度为:23.4℃,反应前后温度差为:3.1℃;第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃,反应后温度为:23.6℃,反应前后温度差为:3.05℃;50mL的0.50mol/L盐酸与50mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g?℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=4.18J/(g?℃)×100g×=1.2959kJ,即生成0.025mol的水放出热量为:1.2959kJ,所以生成1mol的水放出热量为1.2959kJ×=51.8kJ,即该实验测得的中和热△H=-51.8kJ/mol,故答案为:-51.8kJ/mol;
(5)硫酸与Ba(OH)2溶液反应除了生成水外,还生成了BaSO4沉淀,该反应中的生成热会影响反应的反应热,所以不能用Ba(OH)2溶液和硫酸代替NaOH溶液和盐酸测中和热,故答案为:不能;因为硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO4沉淀的生成热会影响反应的反应热。
点睛:本题考查了中和热的测定方法、计算、误差分析,注意掌握测定中和热的正确方法,明确实验操作过程中关键在于尽可能减少热量散失,使测定结果更加准确。本题的易错点为(4),要注意中和热的△H<0。

2018~2019学年同步课堂系列之单元测试AB卷
(测试时间:90分钟 满分:100分)
班级 姓名 学号 分数
第Ⅰ卷(选择题,48分)
选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共48分)
1.在燃烧2.24L(标准状况)CO?与O2的混合气体时,放出11.32kJ?的热量,最后产物的密度为原来气体密度的1.25?倍,则CO的燃烧热为
A.283 kJ·mol-1 B.-283 kJ·mol-1 C.-566 kJ·mol-1 D.566?kJ·mol-1
【答案】A
2.固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
① H2(g) +I2(?)2HI(g) △Hl=-9.48kJ/mol
②H2(g) +I2(?)2HI(g) △H2=+26.48kJ/mol
下列判断不正确的是
A.①中的I2为气态,②中的I2为固态
B.②的反应物总能量比①的反应物总能量低
C.反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D.lmol固态碘升华时将吸热35.96kJ
【答案】C
【解析】A、根据反应热△ H=生成物的总能量—反应物的总能量,说明①中反应物的总能量大于②中反应物的总能量,由于物质在气态时的能量大于在固体时的能量,则①中的I2为气态,②中的I2为固态,即A、B都正确;C、由于两个反应的产物相同、状态相同,热稳定性也相同,故C错误;D、根据盖斯定律,②—①即得I2(s)I2(g) △ H=△ H2—Hl =+26.48kJ/mol —(-9.48kJ/mol)=+35.96 kJ/mol,说明lmol固态碘升华为碘节气需要吸收35.96kJ的热量,即D正确。故本题正确答案为C。
点睛:利用盖斯定律运算时一定是代数运算;反应热的计算可以用键能,即△ H=反应物的键能总和—生成物的键能总和,也可以用物质的焓(即能量),△ H=生成物的总能量—反应物的总能量,二者计算方式不同,但结果是一致的。
3.通过以下反应均可获取O2。下列有关说法不正确的是
①光催化分解水制氧气:2H2O(l)=2H2(g) + O2(g) ΔH1=+571.6 kJ·mol-1
②过氧化氢分解制氧气:2H2O2(l)=2H2O(l) + O2(g) ΔH2=-196.4 kJ·mol-1
③一氧化氮分解制氧气:2NO(g)=N2(g) + O2(g) ΔH3=-180.5 kJ·mol-1
A.反应①是人们获取H2的途径之一
B.反应②、③都是化学能转化为热能
C.反应H2O2(l)=H2O(g)+ O2(g)的ΔH=-98.2 kJ·mol-1
D.反应2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)的ΔH=-752.1 kJ·mol-1
【答案】C
4.如图所示,把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入2mL盐酸于试管中。下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是(?)
A.烧杯中出现白色浑浊,原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱和石灰水温度升高,溶质析出
B.烧杯中出现白色浑浊,原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低,溶质析出
C.烧杯中没有任何现象,原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系
D.烧杯中没有任何现象,原因是试管中的反应既不放出热量,也不吸收热量
【答案】A
5.298K、1.01×105Pa,O2、S、Se、Te分别与H2化合的反应热数据如图所示。写出Se与H2化合的热化学反应方程式正确的是
A.Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=-242kJ·mol-1
B.Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=-20kJ·mol-1
C.Se(g)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=+81kJ·mol-1
D.Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=+81kJ·mol-1
【答案】D
【解析】能量越低越稳定,H2O、H2S、H2Se、H2Te稳定性减弱,所以b表示Te与H2化合的反应热数据,故AB错误;Se是固体,所以Se与H2化合的热化学反应方程式是Se(s)+ H2(g) = H2Se(g) ΔH=+81kJ·mol-1,故C错误、D正确;
6.中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图如右。下列说法不正确的是
A.该过程将太阳能转化成为化学能
B.该过程中,只涉及极性键的断裂与生成
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
D.原料气N2可通过分离液态空气获得
【答案】B
7.用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
下列说法不正确的是 (  )
A.若用标况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4 kJ
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)ΔH<-574 kJ·mol-1
C.反应①②转移的电子数不同
D.反应①②均为放热反应
【答案】C
【解析】根据盖斯定律①+②得CH4还原NO2生成N2和水蒸气的热化学方程式是CH4(g)+2NO2(g)=== N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1,所以若用标况下4.48 L CH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为173.4 kJ,故A正确 ;气态水变为液态水放出热量,所以CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH<-574 kJ·mol-1,故 B正确 ;反应①②转移的电子数都是8mol,故C错误;反应①②焓变都小于0,均为放热反应,故D正确。
8.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g) + I2(g)2HI(g) ΔH=-a kJ·mol-1
已知:(a、b、c均大于零)
下列说法不正确的是( )
A.反应物的总能量高于生成物的总能量
B.断开1 mol H-H键和1 mol I-I键所需能量大于断开2 mol H-I键所需能量
C.断开2 mol H-I键所需能量约为(c+b+a) kJ
D.向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反应后放出的热量小于2a kJ
【答案】B
点睛:化学反应的本质是键的断裂与形成,且断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,则化学变化的过程中伴随能量变化,根据反应焓变=反应物断裂化学键需要的能量-生成物形成化学键放出的能量,判断反应是放热反应还是吸热反应,并由此分析解题。
9.完全燃烧一定质量的无水乙醇,放出的热量为Q,已知为了完全吸收生成的二氧化碳,消耗50mL 8mol/L的氢氧化钠溶液,则无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是(  )
A.10Q B.5Q~10Q C.大于10Q或小于5Q D.小于8Q
【答案】C
【解析】n(NaOH)=8mol/L0.05L=0.4mol;NaOH完全吸收CO2可能生成Na2CO3、NaHCO3、Na2CO3和NaHCO3的混合物;若只生成Na2CO3,反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,n(CO2)=n(NaOH)=0.2mol;若只生成NaHCO3,反应的化学方程式为CO2+NaOH=NaHCO3,n(CO2)=n(NaOH)=0.4mol;乙醇完全燃烧生成的CO2物质的量:0.2moln(CO2)0.4mol,则乙醇物质的量:0.1moln(CH3CH2OH)0.2mol;1mol无水乙醇燃烧放出的热量大于等于5Q(=5Q),小于等于10Q(=10Q);不可能的是大于10Q或小于5Q,答案选C。
10.下列热化学方程式正确的是(  )
A.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B.500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2x(-57.3)kJ·mol-1
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b,则a【答案】D
11.已知:2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-Q1?kJ·mol-1;
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-Q2?kJ·mol-1;
S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-Q3?kJ·mol-1。
CO与镍反应会造成镍催化剂中毒,为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫,则该反应的热化学方程式为 (  )
A.SO2(g)+2CO(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH=(2Q1-2Q2+Q3) kJ·mol-1
B.S(s)+2CO(g)===SO2(g)+2C(s) ΔH=(Q1-Q3) kJ·mol-1
C.SO2(g)+2CO(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH=(Q1-2Q2+Q3) kJ·mol-1
D.SO2(g)+2CO(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH=(2Q1-Q2+2Q3) kJ·mol-1
【答案】C
【解析】①2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-Q1?kJ·mol-1;②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-Q2?kJ·mol-1;③S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-Q3?kJ·mol-1。由反应②2-①-③可得,SO2(g)+2CO(g)===S(s)+2CO2(g) ,所以ΔH=(Q1-2Q2+Q3) kJ·mol-1,C正确,本题选C。
点睛:使用盖斯定律进行反应热的计算时,要先对几个反应进行观察,然后合理重组得到目标反应。重组技巧是:同向用加,异向用减,倍数用乘,焓变同变。即条件方程式中的各种物质与目标方程式同向的(如同在左边或同在右边)用加法,异向的用减法,化学计量数与目标存在倍数关系的用乘法,扩大一定倍数后(或缩小为几分之一)与目标化学方程式中的计量数相同,各条件方程式中的焓变看作生成物作同样变化。
12.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图,已知断裂1 mol N≡N键吸收942kJ热量,生成1 mol N-N键释放167 kJ热量根据以上信息和数据,下列热化学方程式正确的是( )
A.2N2=N4 △H =-882 kJ·mol-1
B.N2 (g)=0.5N4 (g) △H=+441 kJ
C.N2 (g)=0.5N4 (g) △H=-441 kJ·mol-1
D.2N2(g)=N4(g) △H=+882 kJ·mol-1
【答案】D
点睛:书写热化学方程式的注意点:(1)热化学方程式不注明反应条件。(2)热化学方程式不标“↑”“↓”,但必须用s、l、g、aq等标出物质的聚集状态。(3)热化学方程式的化学计量数只表示物质的量,其ΔH必须与方程式及物质的聚集状态相对应。(4)放热反应的ΔH0,吸热反应的ΔH0。(5)ΔH的单位为kJ/mol。
13.已知下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)= 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-26.7 kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)= 2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-50.75 kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)= 3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=-36.5 kJ·mol-1
则试通过计算判断,下列有关反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)的能量变化示意图正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
考点:考查反应热计算
14.已知2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)反应过程中的能量变化曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.该反应是放热反应
B.途径Ⅱ与途径Ⅰ相比,可能是加了催化剂
C.其他条件相同时,产生相同体积氧气放出的热量:途径Ⅰ>途径Ⅱ
D.其他条件相间时,产生相同体积氧气所需的时间:途径Ⅰ>途径Ⅱ
【答案】C
【解析】A.反应物的总能量比生成物总能量高,此反应为放热反应,故A正确;B.由图可知,途径II的活化能减小,可能加入了催化剂,故B正确;C.催化剂只改变化学反应速率,不改变△H,故C错误;D.途径II加入催化剂,化学反应速率加快,到达平衡的时间缩短,故D正确,故选C。
15.以下反应中,△H1<△H2的是( )
A.C(s)+l/2O2(g)=CO(g) △H1; C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1; 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H2
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O (1)△Hl;NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa (aq)+H2O (1) △H2
D.S(s)+O2(g)=SO2(g) △H1;S(g)+O2(g)=SO2(g) △H2
【答案】C
16.2016年诺贝尔化学奖授予在合成分子机器领域做出贡献的三位科学家。分子机器是一种特殊的超分子体系,当体系受到外在刺激(如pH 变化、吸收光子、电子得失等)时,分子组分间原有作用被破坏,各组分间发生类似于机械运动的某种热运动。下列说法不正确的是( )
A.驱动分子机器时,需要对体系输入一定的能量
B.分子状态的改变会伴随能量变化,属于化学变化
C.氧化还原反应有可能是刺激分子机器体系的因素之一
D.光照有可能使分子产生类似于机械运动的某种热运动
【答案】B
【解析】A.需要对体系输入一定的能量,才能驱动分子机器,故A正确;B.分子状态的改变是物态变化,属于物理变化,故B错误;C.电子的得失是氧化还原反应的本质,则发生氧化还原反应时可刺激分子机器体系,故C正确;D.光照可使光能转化为机械能,即光照能使分子产生类似于机械运动的某种热运动,故D正确;答案为B。
第Ⅱ卷(共52分)
17.(10分)请参考题中图表,已知E1=134kJ/mol、E2=368kJ/mol,根据要求回答问题:
(1)图I是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2和NO过程中的能最变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是___?(填“增大”?、“减小”或“不变”下同)?,△H的变化是________。请写出?NO2和CO反应的热化学方程式:__________。
(2)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键
P-P
P-O
O=O
P=O
键能/kJ/mol
a
b
c
x
已知白磷的燃烧热为d?kJ/?mol,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图II所示。1个P4O10分子中P-O?的个数为_______,表中x=_____kJ/mol(用含a、b、c、d的代表数式表示)。
【答案】减小 不变 NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 12 (d+6a+5c-12b)
(2)白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10,根据图示,1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O,形成12molP-O、4mol P=O,所以12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×a kJ/mol+5 mol×c kJ/mol)=dkJ/mol,x=kJ/mol,故答案为:12;。
点睛:本题考查催化剂对化学反应的热效应的影响和反应热的计算,注意焓变计算和物质聚集状态的标注。本题的易错点为(2)中反应热的计算,特别是注意分析白磷和产物P4O10的分子结构,正确判断共价键的类型和数目。
18.(8分)当前能源危机是一个全球性问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有利于能源“开源节流”的是________(填字母)。
A.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
C.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
D.减少资源消耗,加大资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
则在通常状况下,金刚石和石墨相比较,________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热ΔH=________。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497 kJ/mol。N2(g)+O2(g)==2NO(g) ΔH=+180.0 kJ/mol。NO分子中化学键的键能为__________________kJ/mol。
(4)综合上述有关信息,请写出用CO除去NO生成无污染气体的热化学方程式:
_______________________________________________________________。
【答案】 ACD 石墨 -393.5 kJ·mol-1 631.5 2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)
ΔH=-746.0 kJ·mol-1
(4)已知①C(石墨,②C(石墨,
③;由盖斯定律:方程式①×2-②×2-③得
?。
点睛:本题重点考查化学反应中的热效应。物质能量越高,物质越不稳定;根据图象判断石墨的燃烧热;据反应物键能和-生成物键能和求算键能;利用盖斯定律结合已知热化学方程式计算反应热,再写出热化学方程式。
19.(10分)根据要求回答:
(1)下列各图中,表示反应是吸热反应的是 (________)
(2)到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源。在25 ℃、101 kPa下,16 g的甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出352 kJ的热量,则表示甲醇燃烧的热化学方程式为
_________________________________________________________________。
(3)化学反应中放出的热能(焓变,ΔH)与反应物和生成物的键能(E)有关。
已知:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJ·mol-1
E(H—H)=436 kJ·mol-1
E(Cl—Cl)=243 kJ·mol-1
则E(H—Cl)=________________________________。
(4)已知:
甲醇脱水反应 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9KJ·mol-1
甲醇制烯烃反应 2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)?△H2=-29.1KJ·mol-1
乙醇异构化反应 CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)?△H3=+50.7KJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=____________kJ·mol-1
【答案】 A CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-704kJ·mol-1 432kJ·mol-1 -45.5
(3)H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g) △ H=-185kJ/mol,E(H-H)=436kJ/mol,E(Cl-Cl)=243kJ/mol,△ H=反应物键能总和-生成物键能总和得到:-185kJ/mol=436kJ/mol+243kJ/mol-2E(H-Cl),则E(H-Cl)=432kJ/mol;
(4)①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.9 kJ/mol
②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)?△H2=-29.1 kJ/mol
③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)?△H3=+50.7 kJ/mol根据盖斯定律①-②-③可得:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)△H=-23.9 kJ/mol +29.1 kJ/mol -50.7 kJ/mol =-45.5kJ/mol。故答案为:-45.5。
20.(14分)中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于下图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从上图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是__________,除此之外,装置中的一个明显错误是___________________________________。
(2)为保证该实验成功该同学采取了许多措施,如图的碎纸条的作用在于_________。
(3)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热__________(填“相等”“不相等”)
(4)倒入NaOH溶液的正确操作是:________。(从下列选出)
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(5)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t1℃
终止温度t2/℃
温度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
___________
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH=_________。(提示:ΔH=-,保留一位小数)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol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.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
(6)如果用含0.5mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀硫酸溶液反应,反应放出的热____57.3 kJ(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 环形玻璃搅拌棒 小烧杯口未用硬纸板盖住(或大烧杯内碎纸条塞少了,未将小烧杯垫的足够高) 隔热,减少热量的损失 不相等 相等 C 3.4 -56.8kJ/mol a b c 大于
⑶.反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增多,反应放出的热量也增多,但是中和热均是强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量,所以中和热相等,故答案为:不相等;相等;
⑷.倒入NaOH溶液时,必须一次迅速倒入,目的是减少热量的散失,不能分几次倒入NaOH溶液,否则会导致热量损失,影响测定结果,故答案选C;
③.A.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏少,中和热的数值偏小,故a正确;B.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,酸碱反应放热,导致H2SO4的起始温度偏高,温度差偏小,测得的热量偏少,中和热的数值偏小,故b正确;C.分多次把NaOH溶液倒人盛有硫酸的小烧杯中,热量损失较多,测得温度偏低,中和热的数值偏小,故c正确,故答案为:abc;
⑹.Ba(OH)2的稀溶液与足量的稀硫酸溶液反应时生成硫酸钡沉淀和水,因生成硫酸钡时也要放出热量,则用含0.5mol Ba(OH)2的稀溶液与足量稀硫酸溶液反应,最终放出的热量大于57.3 kJ,故答案为:大于。
点睛:本题考查有关中和热的测定实验,注意理解中和热的概念和测定原理是解题的关键。实验中所用硫酸和NaOH的物质的量比不是1:1,而是NaOH过量,是为了保证0.25mol/L的硫酸完全被NaOH中和;实验所测得的数据若不是为57.3 kJ/mol,则产生误差可能的原因是:(1)量取溶液的体积有误差(测量结果是按50 mL的酸、碱进行计算,若实际量取时,多于50 mL或小于50mL都会造成误差);(2)温度计的读数有误;(3)实验过程中有液体洒在外面;(4)混合酸、碱溶液时,动作缓慢,导致实验误差;(5)隔热操作不到位,致使实验过程中热量损失而导致误差;(6)测量酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度,致使热量损失而引起误差等。
21.(10分)某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应:
方案一:如图1,在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片,然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L-1稀硫酸,再插入一支温度计,温度计的温度由20 ℃逐渐升至35 ℃,随后,温度逐渐下降至30 ℃,最终停留在20 ℃。
方案二:如图2,在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片,在烧杯里加入10 mL 2 mol·L-1硫酸溶液,再向其中加入氢氧化钠溶液,片刻后提起烧杯,发现小木片脱落下来。
方案三:如图3,甲试管中发生某化学反应,实验前U形管红墨水液面相平,在化学反应过程中,通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
根据上述实验回答相关问题:
(1)方案一中,温度先升高的原因是_________________,升至最大值后又逐渐下降的原因是
_____________________。
(2)方案二中,小木片脱落的原因是 ______________________。
(3)由方案三的现象得出结论:①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应 。
(4)方案三实验②的U形管中的现象为 ___________________,说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量。
【答案】 铝和硫酸反应放出的热量使烧杯里溶液的温度升高 当化学反应完成后,随着热量的散失,烧杯里溶液的温度降低 硫酸溶液和氢氧化钠溶液放出的热量使蜡烛熔化 放热 U形管里红墨水液面左高右低 小于
点睛:本题考查吸热反应和放热反应,把握实验操作的规范性、实验细节和实验原理为解答的关键,注意方案的合理性、评价性、操作性分析。