題目列表(包括答案和解析)
9. 把溫度為13℃、濃度為1.0 mol/L的酸溶液和1.1 mol/L的堿溶液各50 mL混合[溶液密度均為1 g/mL,所生成溶液的比熱容c=4.184 J/(g·℃)],輕輕攪動。測得酸堿混合液的溫度變化數(shù)據(jù)如下:
反應物 |
起始溫度t1/℃ |
終了溫度t2/℃ |
中和熱kJ·mol-1 |
HCl+NaOH |
13.0 |
19.8 |
ΔH1 |
HCl+NH3·H2O |
13.0 |
19.3 |
ΔH2 |
(1)試計算上述兩組實驗測出的中和熱:
ΔH1=__________;ΔH2=______________。
(2)實驗中堿液過量的目的是___________________________________________________。
(3)兩組實驗結(jié)果有差異的原因是________________________________________________。
解析:(1)根據(jù)給出的酸和堿的物質(zhì)的量,酸為0.050 mol,堿為0.055 mol,堿是過量的,應以酸計算,算出生成0.050 mol 水放出的熱量,進而得出生成1 mol水放出的熱量,即可得出兩組實驗測出的中和熱數(shù)值。
|ΔH1|==5.69×104 J/mol=56.9 kJ/mol
|ΔH2|==5.27×104 J/mol=52.7 kJ/mol
(2)堿液過量是為了提高實驗準確度,保證鹽酸完全反應;NH3·H2O易揮發(fā),也使NH3·H2O濃度下降,故應過量。
(3)NaOH是強堿,在水溶液中完全電離,跟HCl中和時放熱較多,NH3·H2O是弱堿,只有小部分電離,發(fā)生電離時要吸熱,中和時放熱較少。
答案:(1)-56.9 kJ·mol-1。52.7 kJ·mol-1
(2)使鹽酸完全反應,提高實驗的準確度
(3)NaOH是強電解質(zhì),NH3·H2O是弱電解質(zhì),繼續(xù)電離時吸收熱量
8. 在量熱計中(如圖)將100 mL 0.50 mol·L-1的CH3COOH溶液與100 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液混合,溫度從298.0 K升高至300.7 K。已知量熱計的熱容常數(shù)(量熱計各部件每升高1 K所需要的熱量)是150.5 J·K-1,溶液密度均為1 g·mL-1,生成溶液的比熱容c=4.184 J·(g·K)-1。
(1)試求CH3COOH的中和熱ΔH。
(2)CH3COOH的中和熱的文獻值為56.1 kJ·mol-1,你認為(1)中測得的實驗值有偏差可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)實驗中NaOH過量的目的是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)你認為CH3COOH的中和熱與HCl的中和熱數(shù)值相比,________較大,其原因是________________________________________________________________________。
解析:CH3COOH的中和熱
ΔH=-
=-5.33×104 J·mol-1=-53.3 kJ·mol-1
答案:(1)ΔH=-53.3 kJ·mol-1 (2)①量熱計的保溫瓶絕熱效果不好;②酸堿溶液混合不迅速;③溫度計不夠精確等 (3)過量的堿能保證CH3COOH完全被中和,從而提高實驗準確度
(4)HCl CH3COOH是弱酸,只是少部分電離,CH3COOH發(fā)生電離時要吸熱,中和時放熱較少
7.已知:①1 mol H2分子中化學鍵斷裂時需要吸收436 kJ的能量;②1 mol Cl2分子中化學鍵斷裂時需要吸收243 kJ的能量;③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子時釋放431 kJ的能量。下列敘述正確的是( )
A.氫氣和氯氣反應生成氯化氫氣體的熱化學方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)
B.氫氣和氯氣反應生成2 mol氯化氫氣體,反應的ΔH=183 kJ·mol-1
C.氫氣和氯氣反應生成2 mol氯化氫氣體,反應的ΔH=-183 kJ·mol-1
D.氫氣和氯氣反應生成1 mol氯化氫氣體,反應的ΔH=-183 kJ·mol-1
解析:氫氣和氯氣生成氯化氫的反應熱等于氫氣鍵能加氯氣鍵能減去氯化氫鍵能的2倍即ΔH=436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1-2×431 kJ·mol-1=-183 kJ·mol-1,故氫氣和氯氣反應生成氯化氫的熱化學方程式:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-183 kJ·mol-1。
答案:C
保溫杯式量熱計
6. 現(xiàn)有如下三個熱化學方程式:
H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
下列關(guān)于它們的表述正確的是( )
A.它們都是吸熱反應 B.a,b和c均為正值
C.a=b D.2b=c
解析:根據(jù)熱化學方程式書寫中反應熱表示方法的規(guī)定,即ΔH為“-”表示放熱,ΔH為“+”表示吸熱,可判斷H2燃燒放出的熱量應該用負值表示,故A、B均不正確。根據(jù)相同物質(zhì)的反應,聚集狀態(tài)不同,反應熱不同,可判斷a≠b,故C不正確。根據(jù)相同反應,反應熱與反應物的物質(zhì)的量成正比,可判斷2b=c,D正確。
答案:D
5.已知:CH3CH2CH2CH3(g)+6.5 O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l);ΔH=-2 878 kJ/mol
(CH3)2CHCH3(g)+6.5 O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l);ΔH=-2 869 kJ/mol
下列說法正確的是( )
A.正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子
B.正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷
C.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程
D.異丁烷分子中的碳氫鍵比正丁烷的多
解析:燃燒放出的熱量等于反應物的能量減去產(chǎn)物的能量,由兩個熱化學方程式知正丁烷的能量大于異丁烷,其穩(wěn)定性小于異丁烷,所以異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷需要吸熱,但正丁烷與異丁烷的碳氫鍵一樣多,故選A。
答案:A
4.(2009·天津理綜,6)已知:2CO(g)+O2(g)===2CO2(g);ΔH=-566 kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)===Na2CO3(s)+O2(g) ΔH=-226 kJ/mol
根據(jù)以上熱化學方程式判斷,下列說法正確的是( )
A.CO的燃燒熱為283 kJ
B.上圖可表示由CO生成CO2的反應過程和能量關(guān)系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)===2Na2CO3(s)+O2(g)
ΔH>-452 kJ/mol
D.CO(g)與Na2O2(s)反應放出509 kJ熱量時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023
解析:A錯,燃燒熱的單位應是kJ/mol;B項,圖中沒有標注物質(zhì)的系數(shù);C項,由CO2(s)===CO2(g) ΔH>0及蓋斯定律可知C項正確;D項,當反應放出509 kJ熱量時,參加反應的CO為1 mol,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×1023。
答案:C
3.下列變化過程,屬于放熱過程的是( )
①液態(tài)水變成水蒸氣、谒釅A中和反應 ③濃H2SO4稀釋 ④固體氫氧化鈉溶于水、軭2在Cl2中燃燒 ⑥弱酸電離、逳H4Cl晶體與Ba(OH)2·8H2O混合攪拌
A.②③④⑤ B.①⑥⑦ C.②③④ D.①③⑤
解析:弱電解質(zhì)的電離是吸熱過程。
答案:A
2. 1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9 kJ熱量,表示該反應的熱化學方程式正確的是( )
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-142.9 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.2H2+O2===2H2O ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=+571.6 kJ·mol-1
解析:因反應為放熱,淘汰D;熱化學方程式應標明所有物質(zhì)的聚集狀態(tài),淘汰C;因1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ熱量,那么4 g氫氣燃燒生成液態(tài)水應放出571.6 kJ熱量,淘汰A。
答案:B
1.(2009·全國Ⅱ理綜,11)已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
現(xiàn)有H2與CH4的混合氣體112 L(標準狀況),使其完全燃燒生成CO2和H2O(l),若實驗測得反應放熱3 695 kJ,則原混合氣體中H2與CH4的物質(zhì)的量之比為( )
A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.2∶3
解析:解法一:設(shè)H2與CH4的物質(zhì)的量分別是x和y,則x+y=112/22.4,+890y=3 695,解得x=1.25 mol,y=3.75 mol,故原混合氣體中H2與CH4物質(zhì)的量之比是1∶3。
解法二:十字交叉法,混合氣體共=5 mol,其平均燃燒熱為=739 kJ·mol,則n(H2)∶n(CH4)=≈1∶3。
答案:B
0.(3)0.008 (4)032 7
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