20．某學習小組探究NaHCO3、Na2HCO3和鹽酸（鹽酸濃度均為1mol．L-1）反應過程中的熱效應，實驗測得如下數(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)生反應的離子方程式HCO3-+H+=CO2↑+H2O
（2）由上述實驗得出的結論是：Na2CO3溶液與鹽酸的反應是放熱（填“吸熱”或“放熱”下同）反應，NaHCO3溶液與鹽酸反應是吸熱反應
（3）在如圖中畫出Na2CO3和鹽酸反應前后能量變化曲線（標注“反應物總能量”和“生成物總能量”）

分析 （1）碳酸氫鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳氣體和水，據(jù)此寫出反應的離子方程式；
（2）根據(jù)實驗①③可知，碳酸氫鈉與鹽酸的反應為吸熱反應，根據(jù)實驗②④可知，碳酸鈉與鹽酸的反應為放熱反應；
（3）碳酸鈉與鹽酸的反應為放熱反應，則反應物總能量大于生成物總能量，據(jù)此畫出反應前后能量變化曲線．

解答 解：（1）碳酸氫鈉與鹽酸反應的實質為：碳酸氫根離子與氫離子反應生成二氧化碳氣體和水，反應的離子方程式為：HCO3-+H+=CO2↑+H2O，
故答案為：HCO3-+H+=CO2↑+H2O；
（2）根據(jù)實驗①可知，碳酸氫鈉溶于水后混合液溫度從20℃降低到18.5℃，而實驗③中碳酸氫鈉與鹽酸反應后混合液溫度從20℃降低16.2℃＜18.5℃，通過反應Ⅰ后混合液溫度更低，證明反應Ⅰ為吸熱反應；
同理，根據(jù)實驗②碳酸鈉溶于水，混合液溫度從20℃升高到24.3℃，實驗④中碳酸鈉與鹽酸反應，溫度從20℃升高到25.1℃＞24.3℃，碳酸鈉與鹽酸反應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為放熱反應，
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為放熱反應，說明反應物總能量比生成物總能量高，據(jù)此可畫出的反應前后能量變化曲線為：，故答案為：．

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

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 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：Z一定高于Y
B．最高價氧化物對應水化物的酸性：X強于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 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反應制造更高價值化學品是目前的研究目標．
（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：
CO2 （g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）．平衡體系中各組分體積分數(shù)如下表：
物質CH4CO2COH2
體積分數(shù)0.10.10.40.4
①此溫度下該反應的平衡常數(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為了提高該反應中CH4的轉化率，可以采取的措施是增大體積減小壓強或增大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，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．可在具有強氧化性的物質中尋找
（4）利用反應A可將釋放的CO2轉化為具有工業(yè)利用價值的產(chǎn)品．
反應A：CO2+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{高溫}$CO+H2+O2高溫電解技術能高效實現(xiàn)反應A，工作原理示意圖2如下：CO2在電極a放電的反應式是CO2+2e-═CO+O2-．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

8．氮化硅是一種新型無機非金屬材料，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成的三維空間網(wǎng)絡結構，β-氮化硅的結構如圖所示：
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，進行反應制備氮化硅．回答下列問題：
（1）1mol甘氨酸分子中含有σ鍵的數(shù)目為9NA，組成該物質的各元素第一電離能由小到大的順序為H＜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）原硅酸的結構為，若去掉氫原子后的剩余部分即Si44-（原硅酸根）為硅氧四面體結構，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的化學式是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合的空間網(wǎng)狀結構．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

15．水處理技術在生產(chǎn)、生活中應用廣泛．
（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，為了達到更好的效果，要將待處理水的pH調到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設每步反應均是完全的，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行處理．首先在消化細菌作用下將NH4+氧化為NO3-，然后加入甲醇與NO3-反應生成N2．請寫出加入甲醇后反應的離子方程式6NO3-+5CH3OH═3N2+5CO2+7H2O+6OH-．

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科目：高中化學 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氣體和水蒸氣的熱化學方程式：4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.0kJ/mol．
（2）恒容密閉容器中進行的合成氨反應，其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如下表：
t/K298398498…
K4.1×106K1K2…
①寫出合成氨反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的平衡常數(shù)表達式：$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{3}）}$
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數(shù)與壓強（p）的關系圖． 　
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（p），有利于提高氨氣在混合氣體中體積分數(shù)
B．如果圖B中T=500℃，則溫度為450℃時對應的曲線是b
C．工業(yè)上采用500℃溫度可有效提高反應速率和氮氣的轉化率
D．當 2v正（H2）=3v逆（NH3）時，反應達到平衡狀態(tài)
E．容器內混合氣體密度保持不變時，反應達到平衡狀態(tài)
②圖A中氨氣的體積分數(shù)為15%時，N2的轉化率為32.61%．
（4）在1998年希臘亞里斯多德大學的Marmellos和Stoukides采用高質子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+），實現(xiàn)了高溫常壓下高轉化率的電化學合成氨，其實驗裝置如圖C，則正極的電極反應式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可能轉化為MgF2．

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科目：高中化學 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，其中起作用的物質是（　�。�
A．Cl2B．HClC．HClOD．H2O

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．實驗室用含有雜質（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)生的主要反應為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
B．步驟②可用氯水、硝酸等強氧化劑代替H2O2
C．步驟③用 CuCO3代替CuO也可調節(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，重復操作 2～3次

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．運用化學原理知識研究化學對于人類的生產(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，下列實驗操作不需要的是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（標準狀況）黃綠色氣體，陰極析出紅色物質，試計算該過程中共轉移電子0.2mol，若要使電解質溶液恢復至原濃度，應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)，該電池的負極反應式為BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O．

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