20．某學(xué)習(xí)小組探究NaHCO3、Na2HCO3和鹽酸（鹽酸濃度均為1mol．L-1）反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得如下數(shù)據(jù)：
 序號 35mL試劑 固體 混合溫度前/℃ 混合溫度后/℃
 ① 水 2.5gNaHCO3 20.0 18.5
 ② 水 3.2gNa2CO3 20.0 24.3
 ③ 鹽酸 2.5gNaHCO3 20.0 16.2
 ④ 鹽酸 3.2gNa2CO3 20.0 25.1
請回答下列問題：
（1）寫出NaHCO3和鹽酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式HCO3-+H+=CO2↑+H2O
（2）由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：Na2CO3溶液與鹽酸的反應(yīng)是放熱（填“吸熱”或“放熱”下同）反應(yīng)，NaHCO3溶液與鹽酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
（3）在如圖中畫出Na2CO3和鹽酸反應(yīng)前后能量變化曲線（標(biāo)注“反應(yīng)物總能量”和“生成物總能量”）

分析 （1）碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳?xì)怏w和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①③可知，碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②④可知，碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（3）碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，據(jù)此畫出反應(yīng)前后能量變化曲線．

解答 解：（1）碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為：碳酸氫根離子與氫離子反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w和水，反應(yīng)的離子方程式為：HCO3-+H+=CO2↑+H2O，
故答案為：HCO3-+H+=CO2↑+H2O；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可知，碳酸氫鈉溶于水后混合液溫度從20℃降低到18.5℃，而實(shí)驗(yàn)③中碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)后混合液溫度從20℃降低16.2℃＜18.5℃，通過反應(yīng)Ⅰ后混合液溫度更低，證明反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng)；
同理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)②碳酸鈉溶于水，混合液溫度從20℃升高到24.3℃，實(shí)驗(yàn)④中碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)，溫度從20℃升高到25.1℃＞24.3℃，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)后混合液的溫度比碳酸鈉溶于水后升高的溫度更高，證明碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；吸熱；
（3）根據(jù)（2）的分析可知，碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物總能量比生成物總能量高，據(jù)此可畫出的反應(yīng)前后能量變化曲線為：，故答案為：．

點(diǎn)評 本題考查了探究吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的方法，題目難度中等，注意掌握化學(xué)反應(yīng)中的能量變化，明確探究吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及邏輯推理能力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

10．W、X、Y、Z為原子序數(shù)遞增的四種短周期元素．W是原子半徑最小的元素，X的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代，Y是植物生長所需化學(xué)肥料中主要的營養(yǎng)元素之一，Z原子的最外層電子數(shù)是X原子最外層電子數(shù)的1.5倍．下列說法正確的是（　�。�
A．氫化物的沸點(diǎn)：Z一定高于Y
B．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：X強(qiáng)于Y
C．W、X、Y、Z都能分別與氯元素形成共價化合物
D．僅由W、Y、Z三種元素組成的化合物不可能屬于鹽類

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體，通過CH4和CO2反應(yīng)制造更高價值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)．
（1）250℃時，以鎳合金為催化劑，向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4，發(fā)生如下反應(yīng)：
CO2 （g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）．平衡體系中各組分體積分?jǐn)?shù)如下表：
物質(zhì)CH4CO2COH2
體積分?jǐn)?shù)0.10.10.40.4
①此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64
②已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3kJ•mol-1
CO（g）+H2O （g）=CO2（g）+H2 （g）△H=+2.8kJ•mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ•mol-1
反應(yīng)CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g） 的△H=+247.3 kJ•mol-1
（2）以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸．
①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖1所示．250～300℃時，溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是溫度超過250℃時，催化劑的催化效率降低

②為了提高該反應(yīng)中CH4的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施是增大體積減小壓強(qiáng)或增大CO2的濃度
③將Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的離子方程式為3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
（3）Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2．①如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，下列建議合理的是ab
a．可在堿性氧化物中尋找
b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中尋找
c．可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找
（4）利用反應(yīng)A可將釋放的CO2轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)利用價值的產(chǎn)品．
反應(yīng)A：CO2+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{高溫}$CO+H2+O2高溫電解技術(shù)能高效實(shí)現(xiàn)反應(yīng)A，工作原理示意圖2如下：CO2在電極a放電的反應(yīng)式是CO2+2e-═CO+O2-．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

8．氮化硅是一種新型無機(jī)非金屬材料，主要有α-氮化硅和β-氮化硅兩種晶型，它們都是由[SiN4]正四面體共用頂角原子構(gòu)成的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，β-氮化硅的結(jié)構(gòu)如圖所示：
用甘氨酸（H2NCH2COOH）或尿素[CO（NH2）2]作為燃料，硝酸銨（NH4NO3）為氧化劑，原硅酸為硅源，蔗糖為碳源，進(jìn)行反應(yīng)制備氮化硅．回答下列問題：
（1）1mol甘氨酸分子中含有σ鍵的數(shù)目為9NA，組成該物質(zhì)的各元素第一電離能由小到大的順序?yàn)镠＜C＜O＜N．
（2）尿素分子中碳的雜化方式為sp2，尿素作配體時能作為配位原子的是O、N．
（3）NH4NO3中陰離子的空間構(gòu)型為平面三角形，由第1、2周期元素能成的與該陰離子互為等電子體的離子是CO32-．
（4）原硅酸的結(jié)構(gòu)為，若去掉氫原子后的剩余部分即Si44-（原硅酸根）為硅氧四面體結(jié)構(gòu)，頂角上的4個氧原子稱作“角氧”．3個硅氧四面體彼此用3個角氧相連后，形成離子的化學(xué)式為Si3O96-．n個硅氧四面體彼此用4個角氧連接后形成的物質(zhì)的化學(xué)式是SiO2．
（5）β-氮化硅晶體類型為原子晶體，判斷的理由是硅和氮以共價鍵結(jié)合的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．水處理技術(shù)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛．
（1）根據(jù)水中Ca2+、Mg2+的多少，把天然水分為硬水和軟水，硬水必須經(jīng)過軟化才能使用．
①硬水軟化的方法通常有熱煮沸法、藥劑法和離子交換法．離子交換樹脂使用了一段時間后，逐漸由NaR型變?yōu)镃aR2（或MgR2）型，而失去交換能力，把CaR2（或MgR2）型樹脂置于5%-8%的食鹽水中浸泡一段時間，便可再生．
②當(dāng)洗滌用水硬度較大時，洗衣粉與肥皂相比，洗衣粉洗滌效果較好，原因是肥皂易與Ca2+，Mg2+生成沉淀．
（2）下列試劑能夠用來對自來水進(jìn)行殺菌消毒，且不會造成二次污染的是c（填字母）．
a．福爾馬林    b．漂白粉    c．臭氧    d．氯氣
（3）Na2FeO4是一種新型水處理劑，工業(yè)上可用FeSO4制備Na2FeO4，其工藝流程如下：

①工業(yè)上常用硫酸亞鐵作混凝劑除去天然水中含有的懸浮物，為了達(dá)到更好的效果，要將待處理水的pH調(diào)到9左右，再加入綠礬．請解釋這一做法的原因Fe2+在堿性條件下易被氧化成Fe3+，進(jìn)而水解生成Fe（OH）3膠體，起到較好的混凝作用，4Fe2++O2+2H2O+8OH-═4Fe（OH）3（膠體）．（用必要的離子方程式和文字描述）
②設(shè)每步反應(yīng)均是完全的，若制取3molNa2FeO4，需要NaClO固體335.25g．
③寫出第一步在酸性環(huán)境下加入H2O2的離子反應(yīng)方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（4）若生活污水中含大量含氮化合物，通常用生物膜脫氮工藝進(jìn)行處理．首先在消化細(xì)菌作用下將NH4+氧化為NO3-，然后加入甲醇與NO3-反應(yīng)生成N2．請寫出加入甲醇后反應(yīng)的離子方程式6NO3-+5CH3OH═3N2+5CO2+7H2O+6OH-．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．（1）氨催化氧化法是工業(yè)制硝酸的主要方法，可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)．
已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/mol
寫出氨氣經(jīng)催化氧化生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣的熱化學(xué)方程式：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.0kJ/mol．
（2）恒容密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng)，其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表：
t/K298398498…
K4.1×106K1K2…
①寫出合成氨反應(yīng)N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的平衡常數(shù)表達(dá)式：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{3}）}$
②上表中K1＞K2（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）如果向氨合成塔中充入10molN2和40molH2進(jìn)行氨的合成，圖A和圖B為一定溫度下平衡混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)（p）的關(guān)系圖． 　
①下列說法正確的是ABD（填序號）．

A．圖中曲線表明增大體系壓強(qiáng)（p），有利于提高氨氣在混合氣體中體積分?jǐn)?shù)
B．如果圖B中T=500℃，則溫度為450℃時對應(yīng)的曲線是b
C．工業(yè)上采用500℃溫度可有效提高反應(yīng)速率和氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率
D．當(dāng) 2v正（H2）=3v逆（NH3）時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
E．容器內(nèi)混合氣體密度保持不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
②圖A中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為15%時，N2的轉(zhuǎn)化率為32.61%．
（4）在1998年希臘亞里斯多德大學(xué)的Marmellos和Stoukides采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電化學(xué)合成氨，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖C，則正極的電極反應(yīng)式N2+6e-+6H+=2NH3．
（5）25℃時，Ksp[Mg（OH）2]=5.61×10-12，Ksp[MgF2]=7.42×10-11．下列說法正確的是BD．
A．25℃時，飽和Mg（OH）2溶液中c（OH-）大于飽和MgF2溶液中c（F-）
B．25℃時，某飽和Mg（OH）2溶液中c（Mg2+）=0.0561 mol•L-1，則溶液的pH=9
C． 25℃時，在Mg（OH）2的懸濁液中加入少量的NH4Cl固體，溶液變澄清，Ksp[Mg（OH）2]增大
D．25℃時，在Mg（OH）2懸濁液中加入NaF溶液后，Mg（OH）2可能轉(zhuǎn)化為MgF2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

12．氯水既可以用來殺菌消毒，又可作漂白劑，其中起作用的物質(zhì)是（　�。�
A．Cl2B．HClC．HClOD．H2O

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．實(shí)驗(yàn)室用含有雜質(zhì)（FeO、Fe2O3）的廢CuO制備膽礬晶體，經(jīng)歷了下列過程（已知 Fe3+在 pH=5時沉淀完全）．其中分析錯誤的是（　�。�
A．步驟②發(fā)生的主要反應(yīng)為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
B．步驟②可用氯水、硝酸等強(qiáng)氧化劑代替H2O2
C．步驟③用 CuCO3代替CuO也可調(diào)節(jié)溶液的pH
D．步驟⑤的操作為：向漏斗中加人少量冷的蒸餾水至浸沒晶體，待水自然流下，重復(fù)操作 2～3次

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．運(yùn)用化學(xué)原理知識研究化學(xué)對于人類的生產(chǎn)生活、科研意義重大．
（1）工業(yè)上以黃銅礦（主要成分：CuFeS2，其中S為-2價）為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)粗銅．CuFeS2中Fe的化合價為+2，熔煉過程中所得爐渣的主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2，Al2O3等，若要利用爐渣制取鐵紅，下列實(shí)驗(yàn)操作不需要的是C（填寫字母代號）．
A．溶解    B．過濾    C．蒸發(fā)結(jié)晶    D．灼燒
（2）Mg（OH）2是水垢的主要成分之一，用氯化銨溶液浸泡：可以溶解Mg（OH）2，請結(jié)合平衡移動原理解釋其原因溶液中存在Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH-（aq），加入氯化銨溶液浸泡時，發(fā)生NH4++OH-=NH3•H2O，平衡右移，促進(jìn)Mg（OH）2的溶解．
（3）研究發(fā)現(xiàn)CuCl2溶液中銅、氯元素的存在形式為Cu（H2O）42+、CuCl42-，電解CuCl2溶液一段時間，陽極產(chǎn)生2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）黃綠色氣體，陰極析出紅色物質(zhì)，試計(jì)算該過程中共轉(zhuǎn)移電子0.2mol，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)至原濃度，應(yīng)向電解后的溶液中加入13.5gCuCl2．
（4）以硼氫化合物NaBH4（B元素的化合價為+3價）和H2O2作原料的燃料電池，負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2．其工作原理如圖丙所示．電池放電時Na+由a（填寫“a”或“b”，下同）極區(qū)移向b極區(qū)，該電池的負(fù)極反應(yīng)式為BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O．

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