【題目】用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。回答下列問題:
(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是 。
(2)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”)
(3)如果用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△H_____ (填“相等、不相等”)
(4)如果用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,所求的中和熱△H會 (填“偏大”、“偏小”、“無影響”) 若用KOH代替NaOH,實驗所測的熱量會_________________(填“偏大”、“偏小”、“無影響”)。
(5)他們記錄的實驗數(shù)據(jù)如下:
實驗用品[ | 溶液溫度 | 中和熱 △H | |||
起始平 均溫度 | 反應最高溫度 | ||||
① | 50mL,0.55mol.L-1NaOH | 50mL,0.5mol.L-1HCl | 20℃ | 23.3℃ | |
② | 50mL,0.55mol.L-1NaOH | 50mL,0.5mol.L-1HCl | 20℃ | 23.5℃ |
已知反應后溶液的比熱容C為4.18KJ·℃-1· Kg-1,各物質的密度均視為1g·cm-3。
①根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算中和熱△H=__________(保留至小數(shù)點后一位)
②根據(jù)實驗結果寫出NaOH溶液與HCl溶液反應的熱化學方程式: 。
(6)上述實驗數(shù)值結果與57.3 kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)_______________。
A.實驗裝置保溫、隔熱效果差
B.量取稀鹽酸溶液的體積時仰視讀數(shù)
C.一次性把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中
D.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定HCl溶液的溫度
【答案】(1)環(huán)形玻璃攪拌棒
(2)偏小
(3)不相等;相等
(4)偏大; 無影響;
(5)①△H=-56.8kJ/mol;②HCl(aq)+NaOH(aq)=H2O(l)+NaCl(aq)△H=-56.8kJ/mol(可寫成離子方程式)
(6)AD
【解析】試題分析:(1)由量熱計的構造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒,故答案為:環(huán)形玻璃攪拌棒;
(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,會使一部分熱量散失,求得的中和熱數(shù)值將會減小,故答案為:偏;
(3)反應放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關,用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,生成水的量增多,所放出的熱量偏高,但是中和熱的均是強酸和強堿反應生成1mol水時放出的熱,與酸堿的用量無關,所以用60mL0.50mol/L鹽酸進行上述實驗,測得中和熱數(shù)值相等;故答案為:不相等;相等;
(4)氨水屬于弱堿,電離是需要吸收熱量,如果用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,放出的熱量偏少,所求的中和熱△H會偏大;KOH屬于強電解質,若用KOH代替NaOH,實驗所測的熱量不變,故答案為:偏大; 無影響;
(5)①2次溫度差分別為:3.3℃,3.5℃,2組數(shù)據(jù)都有效,溫度差平均值=3.4℃,50mL0.55molL-1NaOH和50mL.0.5molL-1HCl質量和為m=100mL×1g/mL=100g,c=4.18J/(g℃),△T=3.4℃,代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/(g℃)×100g×3.4℃=1421.2J=1.4212KJ,即生成0.025mol的水放出熱量1.4212KJ,所以生成1mol的水放出熱量為=56.8kJ,即該實驗測得的中和熱△H=-56.8kJ/mol,故答案為:△H=-56.8kJ/mol;
②NaOH溶液與HCl溶液反應的熱化學方程式為:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l) △H=-56.8kJ/mol,故答案為:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+2H2O(l)△H=-56.8kJ/mol;
(6)A.實驗裝置保溫、隔熱效果差,熱量散失較大,所得中和熱的數(shù)值偏小,故A正確;B.量取稀鹽酸溶液的體積時仰視讀數(shù),會導致所量的稀鹽酸體積偏大,放出的熱量偏高,則大于57.3kJ/mol,故B錯誤;C.一次性把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中,熱量散失較少,所得中和熱的數(shù)值偏大,故C錯誤;D.溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀HCl測溫度,鹽酸的起始溫度偏高,測得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小,故D正確;故答案為:AD。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學反應速率與限度與生產(chǎn)、生活密切相關
(1)A學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化,他在200mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應放出的氫氣,實驗記錄如下(累計值):
時間(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氫氣體積(mL)(標準狀況) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①反應速率最大的時間段是(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 )____min,原因是_________________。
②求2~3分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率________________。(設溶液體積不變)
(2)B學生也做同樣的實驗,但由于反應太快,測不準氫氣體積,故想辦法降低反應速率,請你幫他選擇在鹽酸中加入下列__________以減慢反應速率。(填寫代號)
A.蒸餾水 B.冰塊 C.HNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)某溫度下在10L密閉容器中,3種氣態(tài)物質A、B、C的物質的量隨時間變化曲線如圖。
①該反應的化學方程式是________。
②求在該條件達到反應的限度(平衡狀態(tài))時反應物的轉化率【轉化率=(轉化的物質的量/初始物質的量)×100%】,請寫出計算過程,計算結果保留1位小數(shù))________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】密度為0.910 g·cm-3的氨水,質量分數(shù)為25.0%,該氨水用等體積的水稀釋后,所得溶液的質量分數(shù)為
A.等于12.5% B.大于12.5% C.小于12.5% D.無法確定
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是( )
A.SO2、CO2、SiO2中的S、C、Si均為sp3雜化
B.H3O+、NH4+、[Cu(NH3)4]2+均含有配位鍵
C.SO32—、CO32—、SiO32—均為平面三角形
D.石墨、新型高分子導電材料、聚乙烯、金屬晶體均含有金屬鍵
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】乙酸乙酯是非常重要的有機溶劑和化工原料,下圖轉化關系中的①、②、③是工業(yè)上合成乙酸乙酯的常見反應,其中A是一種常見的調味品。請回答:
(1)有機物A中含有的官能團名稱是____________。
(2)寫出反應①的化學方程式_____________。
(3)已知反應②在催化劑作用下無需加入其他反應物即可一步合成產(chǎn)物,同時生成一種無色無味氣體,該氣體的化學式為_________。
(4)下列說法正確的是_________
A.將D通入溴水中,溴水褪為無色,原因是D與Br2發(fā)生了取代反應
B.CB、BA的氧化劑可以相同,也可以不同
C.反應③是①、②、③中唯一符合綠色化學的“零排放”要求的
D.已知量分子B可以通過一步反應生成乙酸乙酯,則同時有水生成
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將鋅片和銅片用導線連接后放入稀硫酸溶液中,發(fā)生原電池反應,下列敘述錯誤的是( )。
A. 溶液的pH增大 B. 溶液中的Zn2+濃度增大
C. 溶液中的SO濃度增大 D. 溶液的密度增大
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】汽車尾氣的主要成分有CO、SO2、氮氧化物等,科研工作者目前正在嘗試以二氧化鈦(TiO2)催化分解汽車尾氣的研究。
(1)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH1=-113.0KJ/mol
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(1) ΔH2=-288.4KJ/mol
N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △ H3=+180.5 kJ·mol-1
請判斷反應NO2(g)+SO2(g)=NO(g)+SO3(1) ΔH4,在低溫下能否自發(fā)進行,并說明理由______________________。
(2)已知TiO2催化尾氣降解原理為:2CO(g)+O2(g) 2CO2(g); 2H2O(g)+4NO(g)+O2(g) 4HNO3(g)。
Ⅰ.在O2濃度幾乎不變的條件下,模擬CO、NO的降解,得到降解率隨時間變化如圖1所示(),反應40秒后檢測HNO3氣體濃度有所降低,請用化學方程式結合化學反應原理知識解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象可能的原因_______________________。
Ⅱ.圖2為在不同顆粒間隙的瀝青混凝土(α、β型)和不同溫度下,實驗進行相同一段時間(t秒)后測得的CO降解率變化,回答謝列問題:
①已知50℃、t秒時容器中O2濃度為0.01mol/L,求此溫度下CO降解反應的平衡常數(shù)_______。
②下列關于圖2的敘述不正確的是_________
A.根據(jù)降解率由b點到c點隨溫度的升高而增大,可知CO降解反應的平衡常數(shù)Kb<Kc
B.相同溫度下β型瀝青混凝土中CO降解速率比α型要大
C.a點的數(shù)據(jù)反映出CO與O2之間所發(fā)生的有效碰撞頻率是整個實驗過程中最高的
D.d點降解率出現(xiàn)突變的原因可能是溫度升高后催化劑失效
③科研團隊以β型瀝青混凝土顆粒為載體,將TiO2改為催化效果更好的TiO2納米管,在10-60℃范圍內進行實驗,請在圖2中用線段與陰影仿照“示例”描繪出CO降解率隨溫度變化的曲線可能出現(xiàn)的最大區(qū)域范圍(示例:)。________________________
(3)TiO2納米管的制備是在弱酸性水溶液中以金屬鈦為陽極進行電解,寫出陽極的電極反應式_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】人口資源環(huán)境委員會副主任、中國科學院院士秦大河表示,當前情況下散燒煤和沒有清潔的煤是造成中國城市霧霾或者東部霧霾的主要原因。煤的氣化是解決霧霾,清潔地利用煤炭的重要途徑之一。
⑴已知:H2O(g)=H2O(I) △H=-44kJ/mol
物質 | H2(g) | C(s) | CO(g) |
燃燒熱kJ/mol | -285.8 | -393.5 | -283.0 |
①請寫出煤的氣化反應生成合成氣(CO和H2)的熱化學方程式___________。
②在恒溫、恒容的反應器中,能表明上述反應達到平衡狀態(tài)的是_______。
a.混合氣體平均相對分子質量不再改變
b.氣體壓強不再改變
c.各氣體濃度相等
d.反應體系中溫度保持不變
e.斷裂氫氧鍵速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍
f.混合氣體密度不變
g.單位時間內,消耗水的質量與生成氫氣的質量比為9:1
⑵在催化劑作用下合成氣合成甲烷過程中會發(fā)生如下反應:
I CO(g)+3H2(g) = CH4(g)+H2O(g) △H1= -206 kJ/mol
II CO(g)+H2O(g) = CO2(g)+H2(g) △H2= -41 kJ/mol
Ⅲ 2CO(g)+2H2(g)= CH4(g)+CO2(g) △H 3= -247.4 kJ/mol
①圖1是太原理工大學煤化工研究所利用熱力學數(shù)據(jù)分析得到溫度對反應ⅠInK(化學平衡常數(shù)K的自然對數(shù))的曲線圖,請分析出現(xiàn)這樣趨勢的原因是____________。
②提高甲烷反應選擇性的關鍵因素是_______,根據(jù)相關知識和圖2分析合成甲烷適宜的反應條件是
在550~630K,1MPa的原因是__________________。
③850℃時在體積為5L反應器中發(fā)生反應Ⅱ,CO和H2O(g)濃度變化如圖所示,請列式計算此條件下的平衡常數(shù)_____________ 。
(3)CH4燃料電池利用率很高,裝置中添加1L2mol/L的KOH溶液為電解質,持續(xù)緩慢通入標準狀況下甲烷22.4L~33.6 L時負極電極反應為___________。
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