某實驗小組設計用50 mL 1.0 mol/L鹽酸跟50 mL 1.1 mol/L 氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進行中和反應。在大燒杯底部墊碎泡沫塑料(或紙條),使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料(或紙條),大燒杯上用泡沫塑料板(或硬紙板)作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱。試回答下列問題:
(1)本實驗中用稍過量的NaOH的原因教材中說是為保證鹽酸完全被中和。試問:鹽酸在反應中若因為有放熱現(xiàn)象,而造成少量鹽酸在反應中揮發(fā),則測得的中和熱 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(2)在中和熱測定實驗中存在用水洗滌溫度計上的鹽酸的步驟,若無此操作步驟,則測得的中和熱會 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(3)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應,則測得的中和熱會 (填“偏大”、“偏小”或“不變”),其原因是 。
(4)該實驗小組做了三次實驗,每次取溶液各50 mL,并記錄下原始數(shù)據(jù)(見下表)。
實驗序號 | 起始溫度t1/℃ | 終止溫度(t2)/℃ | 溫差(t2-t1)/℃ | ||
鹽酸 | NaOH溶液 | 平均值 | |||
1 | 25.1 | 24.9 | 25.0 | 31.6 | 6.6 |
2 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 31.8 | 6.7 |
3 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 31.9 | 6.8 |
(1)偏小 (2) 偏。3)偏。4) -56.01 kJ/mol
解析試題分析:(1)若因為有放熱現(xiàn)象導致少量鹽酸在反應中揮發(fā),減少了HCl的量,導致生成的水的物質的量偏小,故測得的中和熱會偏小,
(2)沒有用水洗滌溫度計上的鹽酸溶液,導致鹽酸的物質的量偏小,放出的熱量偏小,測得的中和熱數(shù)值偏小,
(3)由于醋酸為弱酸,醋酸電離要吸收能量,造成測得的中和熱偏小,
故答案為:偏。挥么姿岽纣}酸,醋酸電離要吸收能量,造成測得的中和熱偏。
(4)表中三次測量數(shù)據(jù)都是有效的,三次溫差的平均值為:
ΔH=-=-=-56.01 kJ/mol。
根據(jù)中和熱的概念可知,熱化學方程式為:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3KJ/mol;
故答案為:-56.01 kJ/mol;HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3KJ/mol.
考點:本題考查了中和熱的沉淀
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
甲醇是一種常用的燃料,工業(yè)上可以用CO和H2在一定條件下合成甲醇。
(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃燒熱△H分別為:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,則CO合成甲醇的熱化學方程式為: 。
(2)在恒容密閉容器中CO與H2發(fā)生反應生成甲醇,各物質濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示(開始時氫氣的濃度曲線和8分鐘后甲醇的濃度曲線未畫出。4分鐘和8分鐘改變的條件不同):
①下列說法正確的是
A.起始時n(H2)為1.7mol |
B.當容器內壓強恒定時,說明反應達到平衡狀態(tài) |
C.4分鐘時,改變的條件是升高溫度 |
D.7分鐘時,v(CO)=v(CH3OH) |
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
(1)H2S的燃燒熱ΔH= -a kJ·mol-1,則H2S燃燒反應的熱化學方程式為 。
(2)已知:高溫下,在密閉容器中用H2還原WO2可得到金屬鎢。當溫度過高時,WO2(s)會轉變?yōu)閃O2 (g)。請根據(jù)以下反應:
WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g);ΔH= +66.0 kJ· mol-1
WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ· mol-1
計算出WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
(3)工業(yè)上常利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO,反應的化學方程式為:
CH4 + CO2 =" 2CO" + 2H2
已知CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3 kJ·mol-1、285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ· mol-1,則生成1 m3(標準狀況)CO所需熱量為 ;
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
工業(yè)合成氨的反應為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。某實驗將3.0 mol N2(g)和4. 0 mol H2(g)充入容積為10L的密閉容器中,在溫度T1下反應。測得H2的物質的量隨反應時間的變化如下圖所示。
(1)反應開始3min內,H2的平均反應速率為 。
(2)計算該條件下合成氨反應的化學平衡常數(shù)(寫出計算過程,結果保留2位有效數(shù)字)。
(3)僅改變溫度為T2 ( T2小于TI)再進行實驗,請在答題卡框圖中畫出H2的物質的量隨
反應時間變化的預期結果示意圖。
(4)在以煤為主要原料的合成氨工業(yè)中,原料氣氫氣常用下述方法獲得:
寫出上述CO與H2O(g)反應的熱化學方程式: 。
(5)合成氨工業(yè)中,原料氣(N2、H2混有少量CO、NH3)在進入合成塔之前,用醋酸二氨合銅(I)溶液來吸收CO其反應為:CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3CH3COO[Cu(NH3)3]?CO △H<0。寫出提高CO吸收率的其中一項措施: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料,工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應原理為:
2CO(g) + 4H2(g)CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H =" —256.1" kJ·mol-1
已知:CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=" —41.2" kJ·mol-1
(1)以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇,其熱化學方程式如下:
2CO2(g) +6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g) △H = 。
(2)汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領域的重要課題。
①某研究小組在實驗室以Ag– ZSM– 5為催化劑,測得NO轉化為N2的轉化率隨溫度變化情況如下圖。若不使用CO,溫度超過800℃,發(fā)現(xiàn)NO的轉化率降低,其可能的原因為 ;在n(NO)/n(C O)=1的條件下,應控制的最佳溫度在 左右。
②用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為:C (s) +2NO2(g) N2 (g) + CO2 (g)。某研究小組向某密閉容器中加人足量的活性炭和NO,恒溫( T1℃)條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下:
濃度/mol?L-1 時間/min | NO | N2 | CO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(14 分) 一氧化碳被廣泛應用于冶金工業(yè)和電子工業(yè)。
⑴高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法,相關反應的熱化學方程式如下:
4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s) △H="a" kJ·mol-1
CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s) △H="b" kJ·mol-1
反應3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代數(shù)式表示)。
⑵電子工業(yè)中使用的一氧化碳常以甲醇為原料通過脫氫、分解兩步反應得到。
第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0
第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g) +CO(g) △H>0
①第一步反應的機理可以用下圖表示:
圖中中間產(chǎn)物X的結構簡式為 。
②在工業(yè)生產(chǎn)中,為提高CO的產(chǎn)率,可采取的合理措施有 。
⑶為進行相關研究,用CO還原高鋁鐵礦石,反應后固體物質的X—射線衍射譜圖如圖所示(X—射線衍射可用于判斷某晶態(tài)物質是否存在,不同晶態(tài)物質出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。反應后混合物中的一種產(chǎn)物能與鹽酸反應生產(chǎn)兩種鹽,該反應的離子方程式為 。
⑷某催化劑樣品(含Ni2O340%,其余為SiO2)通過還原、提純兩步獲得鎳單質:首先用CO將33.2 g樣品在加熱條件下還原為粗鎳;然后在常溫下使粗鎳中的Ni與CO結合成Ni(CO)4(沸點43 ℃),并在180 ℃時使Ni(CO)4重新分解產(chǎn)生鎳單質。
上述兩步中消耗CO的物質的量之比為 。
⑸為安全起見,工業(yè)生產(chǎn)中需對空氣中的CO進行監(jiān)測。
①粉紅色的PdCl2溶液可以檢驗空氣中少量的CO。若空氣中含CO,則溶液中會產(chǎn)生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反應轉移電子數(shù)為 。
②使用電化學一氧化碳氣體傳感器定量檢測空氣中CO含量,其結構如圖所示。這種傳感器利用原電池原理,則該電池的負極反應式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應。通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱;卮鹣铝袉栴}:
(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品_____ ___。
(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是___________________________。
(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值 (填“偏大”、“偏小”、“無“影響”)。
(4)實驗中60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所放出的熱量 (填“相等”、“不相等”),所求中和熱 (填“相等”、“不相等”),簡述理由 。
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
mA(s)+nB(g)qC(g)的可逆反應中,圖甲在恒溫條件達平衡時,B的體積分數(shù)(B%)與壓強(p)的關系,圖乙表示在一定條件下達到平衡(v正=v逆)后t1時刻改變影響平衡的另一個條件重新建立新平衡的反應過程,有關敘述正確的是
甲 乙
A.n<q | B.n>q |
C.正反應為放熱反應 | D.X點比Y點反應速率快 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
一定條件下,在體積為10L的密閉容器中,1 molX和1 molY發(fā)生反應:2x(g)+Y(g)Z(g),經(jīng)60s達到平衡,生成0.3mol Z。下列說法正確的是
A.反應進行30 s時,正反應速率等于逆反應速率 |
B.反應進行80 s時,逆反應速率大于正反應速率 |
C.反應進行60 s時,X的物質的量濃度為0.04 mol/L |
D.反應進行60 s時,Y的轉化率為70% |
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