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文档介绍
2018-2019学年新疆自治区北京大学附属中学新疆分校高二10月月考化学试题 解析版
新疆自治区北京大学附属中学新疆分校2018-2019学年高二10月月考化学试题 1. 下列关于吸热反应和放热反应的说法正确的是 A. 需加热才能发生的反应一定是吸热反应 B. 任何放热反应在常温条件一定能发生 C. 反应物和生成物分别具有的总能量决定了反应是放热反应还是吸热反应 D. 当ΔH<0时表明反应为吸热反应 【答案】C 【解析】 试题分析:A.需加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反应是放热反应,但在加热的条件下才能发生,A错误;B.有些放热反应在常温条件不能发生反应,如铝热反应是放热反应,但在加热的条件下才能发生,B错误;C.放热反应是指:反应物所具有的总能量高于生成的总能量,在反应中会有一部分能量转变为热能的形式释放,反之,就是吸热反应.C正确;D.吸热反应,△H>0;放热反应,△H<0,所以当△H<0时表明反应为放热反应,D错误;答案选C。 考点:考查化学反应中的能量变化、反应的类型与条件的关系 2.CO(g)与H2O(g)反应的能量变化如图所示,有关两者反应的说法正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. CO(g)和H2O(g)具有的总能量大于CO2(g)和H2(g)具有的总能量 C. 该反应不需要加热就能进行 D. 1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g) 要放出41 kJ热量 【答案】B 【解析】 试题分析:A.该反应反应物的能量高于生成物的能量,为放热反应,错误;B.正确;C.CO与水蒸气的反应需在高温下进行,错误;D. 1 mol CO2(g)和1 mol H2(g)反应生成1 mol CO(g)和1 mol H2O(g) 要吸收41 kJ热量,错误;选B。 考点:考查化学反应能量变化的图像。 3.下列对H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH(298 K)=-184.6 kJ·mol-1的叙述正确的是 A. 1分子H2和Cl2反应,放出热量184.6 kJ B. 1 mol H2(g)完全反应生成2 mol HCl(g),放出的热量为184.6 kJ C. 在101 kPa、25 ℃的条件下,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)放出的热量为184.6 kJ D. 在101 kPa、25 ℃的条件下,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)吸收的热量为184.6 kJ 【答案】C 【解析】 【详解】A、化学计量数表示物质的量,不表示分子个数,故A错误; B、没有指出温度、压强,反应热△H与测定条件如温度、压强等有关,书写热化学方程式必须注明温度和压强,故B错误; C、由H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH(298 K)=-184.6 kJ·mol-1可知,在101 kPa、25 ℃的条件下,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol HCl(g)放出的热量为184.6 kJ,故C正确; D、在热化学方程式中,若为放热反应,△H为“-”,若为吸热反应,△H为“+”,故D错误; 综上所述,本题应选C。 【点睛】本题重点考查热化学方程式的书写。1.热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数仅表示该物质的物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数。因此化学计量数以“mol”为单位,数值可以是小数或分数。2.反应热△H与测定条件如温度、压强等有关。因此书写热化学方程式应注明△H的测定条件。3.热化学方程式必须注明物质的聚集状态。 在所写的化学方程式的右边写下△H的“+”与“-”、数值和单位,方程式与△H应用空格隔开。若为放热反应,△H为“-”,若为吸热反应,△H为“+”,由于△H与反应完成的物质的量有关,所以化学计量数必须与△H相对应。 4.热化学方程式C(s)+H2O(g)=== CO(g)+H2(g)ΔH=+131.3 kJ·mol-1表示 A. 碳和水反应吸收131.3 kJ能量 B. 1 mol碳和1 mol水反应生成1 mol一氧化碳和1 mol氢气并吸收131.3 kJ热量 C. 1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气,吸收热量131.3 kJ D. 1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3 kJ 【答案】C 【解析】 【详解】A、在表述热化学方程式时,应表述出物质的状态及物质的量,故A错误; B、物质的聚集状态影响到物质所具有的能量,在表述热化学方程式时,应表述出物质的状态,故B错误; C、由热化学方程式可以知道,1 mol固态碳和1 mol水蒸气反应生成1 mol一氧化碳气体和1 mol氢气,吸收热量131.3 kJ,故C正确; D、热化学方程式中的系数只表示物质的量,不表示分子数,故D错误; 综上所述,本题应选C。 5.下列热化学方程式或叙述正确的是 A. 1 mol液态肼(N2H4)在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642 kJ热量:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1 B. 12 g石墨转化为CO时,放出110.5 kJ热量:2C(石墨,s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1 C. 已知:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,则2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+572 kJ·mol−1 D. 已知:N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,则在一定条件下向密闭容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反应放出46.2 kJ的热量 【答案】C 【解析】 A、反应放热,△H<0,A错误;B、2mol石墨即24g石墨放出的热量是221kJ,B错误;C、氢气燃烧放热,则水分解吸热,C正确;D、反应是可逆反应,不能计算放出的热量,D错误,答案选C。 6.H2和I2在一定条件下发生反应: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. 该反应中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(a+b+c) 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 【解析】 【详解】A、H2和I2在一定条件下发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a大于0),该反应是放热反应,所以反应物总能量高于生成物总能量,故A不选; B、断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,反应是放热反应所以形成化学键放出的能量大于断裂化学键吸收的能量,所以1 mol H—H键和1 mol I—I键所需能量小于断开2 mol H—I键所需能量,故B选; C、ΔH=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=(b+c-2H-I)kJ/mol=-akJ/mol,得到断开2 mol H—I键所需能量约为(a+b+c)kJ,故C不选; D、反应是可逆反应不能进行彻底,根据焓变意义分析,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,故D不选; 综上所述,本题应选B。 7.今有如下三个热化学方程式: H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1 关于它们的下列表述正确的是 A. 它们都是吸热反应 B. a、b和c均为正值 C. 反应热的关系:a=b D. 反应热的关系:2b=c 【答案】D 【解析】 【详解】A、因燃烧反应为放热反应,则氢气燃烧是放热反应,故A错误; B、放热反应的ΔH<0,则a、b和c均为负值,故B错误; C、因水的状态不同,则a≠b,故C错误; D、热化学反应方程式中物质的量与反应放出的热量成正比,则反应热的关系为a=b,故D正确; 综上所述,本题应选D。 【点睛】知识点补充:常见放热反应:1、金属和水或酸反应;2、酸碱中和反应;3、一切燃烧;4、大多数化合反应和置换反应;5、缓慢氧化反应如生锈;常见吸热反应:1、大多数分解反应2、铵盐和碱反应3、碳作还原剂的反应。以此来解答。 8.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是( ) A. 石墨转变为金刚石是吸热反应 B. 白磷比红磷稳定 C. S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2 则ΔH1>ΔH2 D. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0 【答案】A 【解析】 从图像1可知,金刚石所具有的能量高于石墨,A项正确;能量越高越不稳定,B项错误;因S(s)→S(g),要吸收热量,故ΔH1<ΔH2,C项错误;由图4可以看出,反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,故表现为放热,ΔH1<0,D项错误。 9.标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol-1、463 kJ·mol-1和495 kJ·mol-1。下列热化学方程式正确的是 A. H2O(g)===H2+1/2O2(g)ΔH=-485 kJ·mol-1 B. H2O(g)===H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+485 kJ·mol-1 C. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=+485 kJ·mol-1 D. 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-485 kJ·mol-1 【答案】D 【解析】 化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要释放能量,根据H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g),该反应的能量变化为2×463kJ/mol-436kJ/mol-=+242.5kJ/mol,化学反应逆向进行,反应热数值不变,符号相反,化学方程式系数加倍,反应热加倍,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H =-485kJ/mol,答案选D。 视频 10.已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为 H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L-1的NaOH溶液中加入下列物质:①稀醋酸;②浓硫酸;③稀硝酸,恰好完全反应。则其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是( ) A. ΔH1>ΔH2>ΔH3 B. ΔH1<ΔH3<ΔH2 C. ΔH1=ΔH3>ΔH2 D. ΔH1>ΔH3>ΔH2 【答案】D 【解析】 试题分析:因为醋酸是弱电解质,电离时吸热,浓硫酸溶于水时放热,所以中和反应时放出的热量Q,浓硫酸的大于稀硝酸,大于稀醋酸,因为放热反应中,反应热为负值,所以选D。 考点: 反应热的大小比较 11.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—N为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是( ) A. 194 B. 391 C. 516 D. 658 【答案】B 【解析】 根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),△H3="2752" kJ/mol−534 kJ/mol= 2218 kJ/mol,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,设断裂1 mol N―H键所需的能量为X,旧键断裂吸收的能量:154+4X+500=2218,解得X=391,故选项B正确。 视频 12.25 ℃,101 kPa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-1,辛烷的燃烧热为5 518 kJ·mol-1。下列热化学方程式书写正确的是 A. 2H+(aq)+SO42-(aq)+Ba2+(aq)+2OH-(aq)===BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1 B. 2KOH(aq)+H2SO4(aq)===K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1 C. C8H18(l)+25/2O2(g)===8CO2(g)+9H2O(g)ΔH=-5 518 kJ·mol-1 D. 2C8H18(g)+25O2(g)===16CO2(g)+18H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【详解】A、中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量为57.3 kJ·mol-1;稀硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀过程中伴随有沉淀生成热,反应焓变ΔH<-114.6kJ·mol-1,故A错误; B、中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量为57.3 kJ·mol-1,所以热化学方程式2KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ·mol-1正确,故B正确; C、水的稳定的氧化物应是液态水而不是气态水,选项中生成的水是气体,不是稳定氧化物,故C错误; D、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,辛烷的燃烧热为5 518 kJ·mol-1,所以热化学方程式为 C8H18(g)+25/2O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5 518 kJ·mol-1,故D错误; 综上所述,本题应选B。 【点睛】本题重点考查中和热和燃烧热的概念。燃烧热和中和热都属于反应热。1、燃烧热:指101 kPa压强下1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量。注:①规定可燃物的物质的量为1mol(这样才有可比性)。因此,表示可燃物的燃烧热的热化学方程式中,可燃物的化学计量数为1,其他物质的化学计量数常出现分数。②规定生成物为稳定的氧化物.例如C→ CO2、H →H2O(l)、S →SO2等。2、中和热:把在稀溶液中强酸跟强碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热叫中和热,单位是kJ/mol。 13.强酸和强碱稀溶液的中和热可表示为:H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l);ΔH=-57.3kJ·mol-1。 已知①HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l);ΔH=-akJ·mol-1 ②HCl(aq)+NaOH(s)===NaCl(aq)+H2O(l);ΔH=-bkJ·mol-1 ③HNO3(aq)+KOH(aq)===KNO3(aq)+H2O(l);ΔH=-ckJ·mol-1则a、b、c三者的大小关系为( ) A. a>b>c B. b>c>a C. a=b=c D. 无法比较 【答案】B 【解析】 一水合氨是弱电解质,电离吸热,氢氧化钠固体溶于水放热,与盐酸反应放出的热量最多,所以a、b、c三者的大小关系为b>c>a,答案选B。 14.在测定中和热的实验中,下列说法正确的是 A. 使用环形玻璃搅拌棒是为了加快反应速率,减小实验误差 B. 为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触 C. 用0.5 mol·L-1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L-1 的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同 D. 在测定中和热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、滴定管、温度计等 【答案】A 【解析】 【详解】A、环形玻璃棒搅拌能加快反应速率,减小实验误差,故A正确; B、温度计水银球测烧杯内的热水的温度,不能接触烧杯底部接触烧杯底部,故B错误; C、醋酸是弱酸,电离吸热,测出的中和热数值偏小,故C错误; D、中和热测定用不到滴定管,故D错误. 综上所述,本题应选A。 15.在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是 A. CH3OH(l)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ;ΔH=+725.8 kJ·mol-1 B. 2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ;ΔH=-1 452 kJ·mol-1 C. 2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ;ΔH=-725.8 kJ·mol-1 D. 2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ; ΔH=+1 452 kJ·mol-1 【答案】B 【解析】 【详解】A、甲醇燃烧是放热反应,焓变值为负值,则热化学方程式为:CH3OH(l)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ;ΔH=-725.8 kJ·mol-1,故A错误; B、1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,则64g即2mol甲醇燃烧放的热量为1 452 kJ,热化学方程式为:2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ;ΔH=-1 452 kJ·mol-1,故B正确; C、1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,则64g即2mol甲醇燃烧放的热量为1 452 kJ,热化学方程式为:2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ;ΔH=-1 452 kJ·mol-1,故C错误; D、甲醇燃烧是放热反应,焓变值为负值,热化学方程式为:2CH3OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(l) ; ΔH=-1 452 kJ·mol-1,故D错误。 综上所述,本题应选B。 16.在25 ℃、101 kPa时,已知:2H2O(g)===O2(g)+2H2(g) ΔH1,Cl2(g)+H2(g)===2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)+2H2O(g)===4HCl(g)+O2(g) ΔH3.则ΔH3与ΔH1和ΔH2 间的关系正确的是( ) A. ΔH3=ΔH1+2ΔH2 B. ΔH3=ΔH1+ΔH2 C. ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D. ΔH3=ΔH1-ΔH2 【答案】A 【解析】 【详解】已知①2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1、②Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2、③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3,根据化学计量数关系有:③=①+②×2,根据盖斯定律可知,ΔH3=ΔH1+2ΔH2,故A正确。 综上所述,本题应选A。 【点睛】本题重点考查盖斯定律的应用。盖斯定律:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。若一反应为二个反应式的代数和时,其反应热为此二反应热的代数和。 17.已知下列反应的热化学方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2 C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3 则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为 A. 12ΔH3+5ΔH2−2ΔH1 B. 2ΔH1−5ΔH2−12ΔH3 C. 12ΔH3−5ΔH2−2ΔH1 D. ΔH1−5ΔH2−12ΔH3 【答案】A 【解析】 【详解】根据盖斯定律分析,12×③+5×②-2×①,即可得热化学方程式4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g) ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1,故选A。 18.已知下列反应的热化学方程式:6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)===2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1 2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH2 C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH3 则反应4C3H5(ONO2)3(l)===12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH为 A. 12ΔH3+5ΔH2−2ΔH1 B. 2ΔH1−5ΔH2−12ΔH3 C. 12ΔH3−5ΔH2−2ΔH1 D. ΔH1−5ΔH2−12ΔH3 【答案】A 【解析】 【详解】根据盖斯定律分析,12×③+5×②-2×①,即可得热化学方程式4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g) ΔH=12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1,故选A。 19.根据图示回答问题: (1)化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是______(填字母)。 A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l)ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1 B. N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)ΔH=2(b-a)kJ·mol-1 C.1/2N2(g)+3/2H2(g)===NH3(l)ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1 D.1/2N2(g)+3/2H2(g)===NH3(g)ΔH=(a+b)kJ·mol-1 (2)如图是N2和H2反应生成2 mol NH3过程中能量变化的示意图,请计算每生成1 mol NH3放出的热量为__________________________。 (3)2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。 已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ·mol-1。 ①图中A、C分别表示________、________,E 的大小对该反应的反应热有无影响?___________________________________。 ②图中ΔH=________kJ·mol-1。 【答案】 (1). A (2). 46.1 kJ (3). 反应物总能量 (4). 生成物总能量 (5). 无影响 (6). -198 【解析】 【详解】(1)由图可以看出,1/2molN2(g)+3/2molH2(g)的能量为akJ,1molNH3(g)的能量为bkJ, 所以1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)ΔH=(a-b) kJ·mol-1; 而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ, 所以有:1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(l)ΔH=(a-b-c) kJ·mol-1, 即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1;. 综上所述,本题应选A; (2)由题图可知生成2 mol NH3放出热量为427.2 kJ-335 kJ=92.2 kJ,则生成1 mol NH3放出热量为46.1 kJ; (3)由图示可知,A表示反应物总能量,C表示生成物总能量,E值不影响A、C的能量值。故能量E的大小对该反应的反应热无影响。 ②ΔH对应2 mol SO2(g)转化为2 mol SO3(g)的焓变,其值为2×(-99 kJ·mol-1)=-198 kJ·mol-1。 【点睛】根据反应热等于反应物总能量减去生成物总能量计算反应热并书写热化学方程式,注意反应物的物质的量和生成物的聚集状态. 20.50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1 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。回答下列问题: (1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是__________,烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是________________________。 (2)大烧杯上如不盖硬纸板,则求得的中和热数值__(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (3)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·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”或“不相等”),所求中和热的数值 ______(填“相等”或“不相等”),理由是_______________________________。 (4)三次平行操作测得的数据中,起始时盐酸与烧碱溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为2.3 ℃、2.4 ℃、2.9 ℃,则最终代入计算式的温度差的平均值为_____℃。 【答案】 (1). 环形玻璃搅拌棒 (2). 保温、隔热,减少实验过程中的热量损失 (3). 偏小 (4). 不相等 (5). 相等 (6). 60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液反应,能生成0.027 5 mol H2O,而50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液反应只能生成0.025 mol H2O,因此所放出的热量不相等;中和热是指在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量,与酸、碱的用量无关,因此所求中和热相等 (7). 2.35 【解析】 【详解】(1)由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒;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泡沫塑料的作用是保温、隔热,减少实验过程中的热量损失; (2)大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失,求得的中和热数值将会减小; (3)改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液反应,能生成0.027 5 mol H2O,而50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液反应只能生成0.025 mol H2O,因此所放出的热量不相等;中和热是指在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O时所放出的热量,与酸、碱的用量无关,因此所求中和热相等; (4)根据数据可知,实验③的误差大,舍去,所以温度差的平均值是(2.3℃+2.4℃)÷2=2.35℃。 21.依据叙述,写出下列反应的热化学方程式。 (1)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________。 (2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。其热化学方程式为________________________________________________________________________。 (3)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量。其热化学方程式为_______________。 (4)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为______________。 (5)某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。已知: N2(g)+2O2(g)==2NO2(g) ΔH1=+67.2kJ/mol N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-534kJ/mol假如都在相同状态下,请写出发射火箭反应的热化学方程式。_______。 【答案】 (1). )CH3OH(l)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1 (2). N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.8 kJ·mol-1 (3). C2H2(g)+5/2O2(g)===2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1 300 kJ·mol-1 (4). N2(g)+3H2(g)=== 2NH3(g)ΔH=-92 kJ·mol-1 (5). 2N2H4(g)+ 2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1135.2kJ·mol-1 【解析】 【详解】(1)1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,则64g即1mol甲醇燃烧放的热量为726kJ,热化学方程式为:CH3OH(l)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ;ΔH=-726 kJ·mol-1; (2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量,所以每生成92gNO2(即2mol NO2)需要吸收67.8 kJ热量,则热化学方程式为:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+67.8 kJ·mol-1; (3)在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量,所以有10NA个电子转移时,放出1 300 kJ的热量,则热化学方程式为:C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1 300 kJ·mol-1; (4)在反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)中,断裂3 mol H—H键和1 mol N≡N键共吸收热量3×436 kJ+946 kJ=2254 kJ,生成2molNH3,共形成6mol N—H键,放出的能量为:6×391 kJ=2346 kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346 kJ-2254 kJ=92kJ,所以热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌ 2NH3(g)ΔH=-92 kJ·mol-1; (5)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH1=+67.2kJ/mol ① N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH2=-534kJ/mol ② 由盖斯定律2②-①得到:2N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1135.2kJ·mol-1。 【点睛】热化学方程式的书写一定要注意:在配平化学方程式的基础上,反应物的物质的量与反应热的对应关系。一定要注意:燃烧热是在一定条件下1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。 22.断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A-B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E: 化学键 H-H Cl-Cl O=O C-Cl C-H O-H H-Cl E/kJ·mol-1 436 247 x 330 413 463 431 请回答下列问题: (1)如图表示某反应的能量变化关系,则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,其中ΔH=______(用含有a、b的关系式表示)。 (2)若图示中表示反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,则b=________kJ·mol-1,x=________。 (3)历史上曾用“地康法”制氯气,这一方法是用CuCl2作催化剂,在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为________________________。若忽略温度和压强对反应热的影响,根据上题中的有关数据,计算当反应中有1 mol电子转移时,反应的热量变化为________。 【答案】 (1). 放热 (2). (a-b)kJ·mol-1 (3). 926 (4). 496.4 (5). O2+4HCl2Cl2+2H2O (6). 放出热量31.4 kJ 【解析】 【分析】 (1)由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,焓变等于断开反应物中化学键吸收的能量减去形成生成物中化学键释放的能量; (2)b为1mol水中含有的化学键的键能,即为2倍的O-H的键能,根据焓变△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和可计算出x数值; (3)用CuCl2作催化剂,在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气,生成氯气和水;先根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和求出反应的△H,然后根据转移电子数与焓变的对应比例关系确定热量变化。 【详解】(1)由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,焓变等于断开反应物中化学键吸收的能量减去形成生成物中化学键释放的能量,因此△H=(a-b) kJ•mol-1; (2)b为1mol水中含有的化学键的键能,即为2倍的O-H的键能,因此b=2×463kJ/mol=926kJ/mol,根据焓变△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和可得:436+x/2-463×2=-241.8,解得x=496.4; (3)用CuCl2作催化剂,在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气,生成氯气和水,反应的化学方程式为O2+4HCl2Cl2+2H2O;该反应的反应热△H=E(O=O)+4E(H-Cl)-2E(Cl-Cl)-4E(O-H)=(496.4+4×431-2×247-4×463)kJ•mol-1=-125.6 kJ•mol-1,当1mol氧气完全反应时转移为4mol,放出125.6kJ热量,因此当1mol电子转移时放出的热量为125.6kJ×1/4=31.4kJ。 【点睛】本题考查焓变与化学键键能的关系,通过△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和进行了一系列的计算,其中还涉及氧化还原反应中转移电子数目的计算,综合性强,难度中等。查看更多