題目列表(包括答案和解析)
①稱取2 g CuSO4·5H2O研細(xì)后倒入燒杯,加10 mL蒸餾水溶解;
②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,直到不再產(chǎn)生沉淀,然后將所得混合物轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿,加熱至沉淀全部變?yōu)楹谏?/p>
③將步驟②所得混合物過(guò)濾、洗滌,晾干后研細(xì)備用。
回答下列問(wèn)題:
(1)上述實(shí)驗(yàn)步驟中需要使用玻璃棒的是________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào)),步驟①、③中研磨固體所用儀器的名稱是________。
(2)步驟③中洗滌沉淀的操作是 。
15.熱化學(xué)方程式中的ΔH實(shí)際上是熱力學(xué)中的一個(gè)物理量,叫做焓變,其數(shù)值和符號(hào)與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān),也與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān);
(1)如下圖1所示表示的是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________________。
(2)化學(xué)反應(yīng)的焓變與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。
①已知:H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g);H=-185 kJ·mol-1,H298(H2)=436 kJ·mol-1;H298(Cl2)=247 kJ·mol-1,則H298(HCl)=____________。
②圖2表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氫化物時(shí)的焓變數(shù)據(jù),根據(jù)焓變數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素,試寫出硒化氫在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下,發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________________________。
(3)已知:①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g);ΔH=-25 kJ·mol-1,②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH=-47 kJ·mol-1,③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g);ΔH=+19 kJ·mol-1
請(qǐng)寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式:______________________________。
解析:(1)圖1可以看出,生成物的能量比反應(yīng)物能量低,是放出熱量,其差值為368 kJ·mol-1-134 kJ·mol-1=234 kJ·mol-1,由于反應(yīng)放出能量,所以ΔH=-234 kJ·mol-1;其熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g);ΔH=-234 kJ·mol-1。
(2)①根據(jù)ΔH=∑E(反應(yīng)物)-∑E(生成物),即反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和跟生成物的鍵能總和之差。ΔH=H298(H2)+H298(Cl2)-2H298(HCl)=436 kJ·mol-1+247 kJ·mol-1-2H298(HCl)=-185 kJ·mol-1。解得:H298(HCl)=434 kJ·mol-1。②圖Ⅱ是生成氫化物的焓變,ΔH越小生成的氫化物越穩(wěn)定,所以可知,a、b、c、d分別代表碲、硒、硫、氧。由此可知生成H2Se時(shí)吸收能量,那么H2Se分解時(shí)放出能量,其熱化學(xué)方程式為H2Se(g)===Se(g)+H2(g);ΔH=-81 kJ/mol。
(3)根據(jù)蓋斯定律,聯(lián)立①、②、③式將[①-(②+③×2)÷3]÷2即可得方程式為:FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g);然后相應(yīng)的計(jì)算出ΔH=-11 kJ·mol-1。
答案:(1)NO2(g)+CO(g)===NO(g)+CO2(g);ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)①434 kJ·mol-1�、贖2Se(g)===Se(g)+H2(g);ΔH=-81 kJ/mol
(3)FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g);ΔH=-11 kJ·mol-1
14.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí),常常伴有能量的變化。這種能量的變化常以熱能的形式表現(xiàn)出來(lái),叫做反應(yīng)熱。由于反應(yīng)的情況不同,反應(yīng)熱可以分為許多種,如燃燒熱和中和熱,等等。
(1)許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以直接測(cè)量,其測(cè)量的儀器叫做________。
(2)下列ΔH表示物質(zhì)燃燒熱的是________;表示物質(zhì)中和熱的是________。(填ΔH1、ΔH2、ΔH3等)
A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH1
B.C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH2
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g);ΔH3
D.C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH4
E.C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l);ΔH5
F.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l);ΔH6
G.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH7
H.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l);ΔH8
(3)2.00 g C2H2氣體完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出99.6 kJ的熱量。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________。
(4)充分燃燒一定量的丁烷放出的熱量大小為Q kJ,生成的CO2恰好與5 mol·L-1100 mL KOH溶液完全反應(yīng)生成正鹽。求燃燒1 mol丁烷放出的熱量________。
解析:本題考查燃燒熱、中和熱的概念,熱化學(xué)方程式的書寫及計(jì)算。(4)中由消耗KOH的量可知,生成CO20.25 mol,根據(jù)丁烷燃燒的反應(yīng)方程式中計(jì)量數(shù)關(guān)系計(jì)算可知丁烷為 mol,即 mol。
答案:(1)量熱計(jì) (2)ΔH4、ΔH5 ΔH6、ΔH8
(3)C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l);ΔH=-1 294.8 kJ·mol-1 (4)16Q kJ
13.將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是通過(guò)化學(xué)方法將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一。煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學(xué)反應(yīng)為C+H2O(g)CO+H2。C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為
C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH2=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g);ΔH3=-283.0 kJ·mol-1
試回答:
(1)請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù),寫出C(s)與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式:____________________________________________________________。
(2)比較反應(yīng)熱數(shù)據(jù)可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃燒放出的熱量之和,比1 mol C(s)完全燃燒放出的熱量________(填“多”或“少”)。
甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為:“煤炭燃燒時(shí)加少量水,可以使煤炭燃燒放出更多的熱量”。
乙同學(xué)根據(jù)蓋斯定律作出了如下所示的循環(huán)圖。
請(qǐng)你寫出ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4之間存在的關(guān)系式______________________________________________________________。
乙同學(xué)據(jù)此認(rèn)為:“將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣再燃燒放出的熱量,最多與直接燃燒煤放出的熱量相同�!闭�(qǐng)分析:甲、乙兩同學(xué)觀點(diǎn)正確的是________(填“甲”或“乙”)同學(xué),另一同學(xué)出現(xiàn)錯(cuò)誤觀點(diǎn)的原因是
________________________________________________________。
解析:首先考慮的是如何把“C(s)與水蒸氣”這兩種反應(yīng)物和“CO和H2”這兩種生成物“同位”。基本原則就是在確定好化學(xué)計(jì)量數(shù)的前提下。再根據(jù)方程式的組合時(shí)的倍數(shù)和加減來(lái)確定ΔH的值。計(jì)算多步反應(yīng)的ΔH之間的關(guān)系,關(guān)鍵是看各反應(yīng)之間能否構(gòu)成總反應(yīng)與各步反應(yīng)之間的關(guān)系,在圖形上看應(yīng)該是一個(gè)閉合的反應(yīng)關(guān)系,它們之間符合蓋斯定律。
答案:(1)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g);ΔH=+131.5 kJ·mol-1
(2)多 ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 乙
甲同學(xué)忽視了反應(yīng)C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)為吸熱反應(yīng)
12.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)用50 mL 1.0 mol/L鹽酸跟50 mL 1.1 mol/L
氫氧化鈉溶液在右圖裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。在大燒杯底部
墊泡沫塑料(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(gè)小孔,正好使溫度\
計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌捧通過(guò)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱。
試回答下列問(wèn)題:
(1)本實(shí)驗(yàn)中用稍過(guò)量的NaOH的原因教材中說(shuō)是為保證鹽酸完全被中和。試
問(wèn):鹽酸在反應(yīng)中若因?yàn)橛蟹艧岈F(xiàn)象,而造成少量鹽酸在反應(yīng)中揮發(fā),則測(cè)得的中和熱________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(2)該實(shí)驗(yàn)小組做了三次實(shí)驗(yàn),每次取溶液各50 mL,并記錄如下原始數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
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 |
已知鹽酸、NaOH溶液密度近似為1.00 g/cm3,中和后混合液的比熱容C=4.18×10-3 kJ/(g·℃),則該反應(yīng)的中和熱為ΔH=________________。
(3)若用等濃度的醋酸與NaOH溶液反應(yīng),則測(cè)得的中和熱會(huì)________(填“偏大”“偏小”或“不變”),其原因是________________________________。
(4)在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中存在用水洗滌溫度計(jì)上的鹽酸溶液的步驟,若無(wú)此操作步驟,則測(cè)得的中和熱________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
解析:(1)若因?yàn)橛蟹艧岈F(xiàn)象導(dǎo)致少量鹽酸在反應(yīng)中揮發(fā),減少了HCl的量,故測(cè)得的中和熱會(huì)偏小。(4)小題也同理,不洗滌溫度計(jì)上的鹽酸溶液,會(huì)造 成測(cè)NaOH的溫度偏高,溫差偏小,測(cè)得中和熱偏小。
(2)溫度(t2-t1)應(yīng)取三次實(shí)驗(yàn)的平均值6.7℃來(lái)計(jì)算。
ΔH=-=-
=-56.01 kJ/mol。
答案:(1)偏小 (2)-56.01 kJ/mol (3)偏小 用醋酸代替鹽酸,醋酸電離要吸收熱量,造成測(cè)得中和熱偏小 (4)偏小
11.(2010·改編題)科學(xué)家預(yù)測(cè)“氫能”將是未來(lái)最理想的新能源。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,1 g氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ熱量,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為____________。
|
|
|
反應(yīng)①可表示為____________________。你認(rèn)為該方法的主要缺點(diǎn)是_______________________________________________________________。
(3)如圖是正在研究中的一種流程(硫-碘熱循環(huán)法制氫氣),其中用了過(guò)量的碘。
請(qǐng)寫出硫-碘熱循環(huán)法制氫氣總化學(xué)反應(yīng)方程式:__________________ 。
用硫-碘熱循環(huán)法制取氫氣的最大優(yōu)點(diǎn)是_____________________________
________________________________________________________________。
(4)有人認(rèn)為目前利用氫氣作為能源不太現(xiàn)實(shí)。請(qǐng)問(wèn)你認(rèn)為是否現(xiàn)實(shí)?________(填“不現(xiàn)實(shí)”或“現(xiàn)實(shí)”),說(shuō)明能夠支持你的觀點(diǎn)的兩點(diǎn)理由①____________________________________________________________;
②____________________________________________________________。
解析:(1)計(jì)算出1 mol氫氣燃燒放出的熱量便可寫出其燃燒熱的熱化學(xué)方程式。
(2)根據(jù)題意可知總反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O===H2↑+O2↑⑤,觀察題給3個(gè)化學(xué)方程式,可以得出①=⑤-②-③-×④,則①的化學(xué)方程式為:CaBr2+H2O750 ℃,2HBr+CaO;主要缺點(diǎn)是耗能高且使用了重金屬汞,會(huì)產(chǎn)生污染。
(3)觀察圖示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知在整個(gè)過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)主要有以下幾個(gè):
2H2O+SO2+I2 △ ,H2SO4+2HI①
H2SO4 △ ,H2O+SO2↑+O2↑②
2HI △ I2+H2③
|
(4)可以填“現(xiàn)實(shí)”,也可以填“不現(xiàn)實(shí)”,但必須說(shuō)明理由,否則此項(xiàng)不得分。
答案:(1)H2(g)+O2(g)點(diǎn)燃,H2O(l);ΔH=-285.8 kJ/mol
(2)CaBr2+H2O750℃,2HBr+CaO 循環(huán)過(guò)程需要很高的能量,且使用重金屬汞,會(huì)產(chǎn)生污染
(3)H2O SO2、I2, O2↑+H2↑ 生成的SO2和I2可以循環(huán)使用,其他產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)污染;利用核能提供了所需的大部分能量,需要額外消耗的能量較少
(4)現(xiàn)實(shí) 制取H2以水為原料,來(lái)源豐富;H2的燃燒產(chǎn)物是水,不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)污染。
或:不現(xiàn)實(shí) 現(xiàn)有制取H2的方法耗能大,制取的成本太高,另外是氫氣沸點(diǎn)太低,給儲(chǔ)存和運(yùn)輸帶來(lái)困難。
10.(2010·山師附中期中考題)下圖是某空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖,其中燃料電池采用KOH為電解液,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
A.該能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中的水可以循環(huán)利用
B.燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的能量實(shí)際上來(lái)自于水
C.水電解系統(tǒng)中的陽(yáng)極反應(yīng):4OH--4e-===2H2O+O2↑
D.燃料電池放電時(shí)的正極反應(yīng):O2+4e-+2H2O===4OH-
解析:從能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖分析,光電轉(zhuǎn)換器是吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能,利用這個(gè)電能電解水得氫氣,再利用氫氣使燃料電池工作又產(chǎn)生了水。因此燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的能量來(lái)自于太陽(yáng)能。
答案:B
9.(2010·模擬題)向盛有50 mL 1.00 mol·L-1鹽酸溶液的絕熱容器中加入NaOH溶液,NaOH溶液的體積(V)與所得混合溶液的最高測(cè)量溫度(T)的關(guān)系如圖所示,下列不正確的是( )
A.該實(shí)驗(yàn)表明化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為熱能
B.NaOH溶液的濃度大于1.00 mol·L-1
C.V=50 mL時(shí),混合液的pH>7
D.該實(shí)驗(yàn)表明有水生成的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)
解析:由題干已知條件可知:n(HCl)=0.050 mol,結(jié)合示意圖,隨n(NaOH)的增多,溶液溫度升高,判斷A項(xiàng)敘述正確;當(dāng)V(NaOH)=40 mL時(shí),溫度最高,說(shuō)明此時(shí)二者恰好反應(yīng),即n(NaOH)=0.050 mol,那么c(NaOH)=1.25 mol/L,判斷B項(xiàng)、C項(xiàng)均正確;從題給條件和示意圖不能得出D項(xiàng)結(jié)論,實(shí)事上有水生成的反應(yīng)許多是吸熱反應(yīng)。
答案:D
8.(2010·模擬題)膠狀液氫(主要成分是H2和CH4),有希望用于未來(lái)的運(yùn)載火箭和空間運(yùn)輸系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:101 kPa時(shí),1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出890.3 kJ的熱量。下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )
A.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+890.3 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.3 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l);ΔH=890.3 kJ
D.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-285.8 kJ·mol-1
解析:書寫熱化學(xué)方程式時(shí),要標(biāo)明各物質(zhì)的聚集狀態(tài),放熱反應(yīng)ΔH為負(fù)值,吸熱反應(yīng)ΔH為正值,A項(xiàng)錯(cuò)誤;ΔH的單位是kJ·mol-1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;2 mol H2完全燃燒放出的熱量為571.6 kJ,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:B 圖示
7.(2010·改編題)25℃、101 kPa下,碳、氫氣、甲烷和葡萄糖的燃燒熱依次是393.5 kJ·mol-1、285 kJ·mol-1、890.3 kJ·mol-1、2 800 kJ·mol-1,則下列熱化學(xué)方程式正確的是( )
A.C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH=-393.5 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=+571.6 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-890.3 kJ·mol-1
D.C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-1 400 kJ·mol-1
解析:本題主要考查燃燒熱的概念和熱化學(xué)方程式書寫的正誤判斷。燃燒熱是在常溫、101 kPa時(shí),1 mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量,其熱化學(xué)方程式中燃燒物前的化學(xué)計(jì)量數(shù)應(yīng)為1。由此分析各選項(xiàng)可知:A項(xiàng)中生成物應(yīng)是二氧化碳,而不是一氧化碳;B項(xiàng)中的生成物水應(yīng)是液態(tài)而不是氣態(tài),且ΔH=-571.6 kJ·mol-1;C項(xiàng)中的生成物水應(yīng)是液態(tài)而不是氣態(tài)。故A、B、C均不正確。
答案:D
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