11.为了研究化学反应的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有试剂甲的试管中加入试剂乙时(必要时可以搅拌),U形管中液面呈现出左高右低的现象,则试剂甲、乙的组合是
A.甲:镁条、乙:盐酸B.甲:氢氧化钡晶体、乙:氯化铵
C.甲:氢氧化钡、乙:硫酸D.甲:二氧化锰、乙:双氧水
12.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下,下列结论正确的是
A.1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高
B.金刚石比石墨稳定
C.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
D.金刚石转化为石墨是吸热反应
13.如图所示装置可用于实验室测定中和热,下列说法正确的是
A.本实验中,读取混合溶液不再变化的温度为终止温度
B.缺少的搅拌器不可以是活泼金属,可用铜质搅拌棒
C.过程中需用同一温度计至少测定三次温度
D.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应放出的热量即为中和热
14.化学反应A2+B2=2AB的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是吸热反应
B.断裂1molA-A键和1molB-B键能放出xkJ的能量
C.断裂2molA-B键需要吸收ykJ的能量
D.2molAB的总能量高于1molA2和1molB2的总能量
15.化学能可与热能、电能等相互转化。下列表述不正确的是
A.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成
B.中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量高
C.图I所示的装置能将化学能转变为电能放热
D.图Ⅱ所示的反应为放热反应
16.下列说法正确的是
A.浓硫酸稀释属于放热反应
B.等质量的硫蒸气和硫固体完全燃烧,后者放出的热量多
C.任何酸与碱发生中和反应生成1molH2O的过程中,反应热均相同
D.已知C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.5kJ·mol-1,则石墨比金刚石稳定
17.氮是粮食作物生长必需的元素,20世纪初德国化学家哈伯在实验室首次利用氮气和氢气合成了氨:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1。从此人类进入了新的农业时代,化肥的使用大大提高了粮食产量。下列有关合成氨反应说法不正确的是
A.合成氨反应属于氮的固定
B.NH3既是氧化产物,又是还原产物
C.用E总表示物质能量之和,E总(反应物)<E总(生成物)
D.每生成2molNH3(g),反应过程中放出92.4kJ的热量
18.如图表示化学反应过程中的能量变化,据图判断下列说法中合理的是
A.发生图1能量变化的任何反应,一定不需要加热即可发生
B.CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化符合图1
C.mL2.0mol·L-1H2SO4和mL2.0mol·L-1Ba(OH)2的反应符合图2
D.NH4Cl固体与Ca(OH)2固体制备NH3的反应符合图2
19.某化学兴趣小组利用如图装置进行中和反应反应热的测定实验。
I.实验步骤:
①量取50mL0.25mol/LH2SO4溶液,倒入小烧杯中,测量温度;
②量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,测量温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,测量混合液的最高温度。
II.实验数据如下:
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_______,进行该实验还缺少的仪器为_______(填仪器名称)。仪器甲不能用铁制材料的原因是__________________。
(2)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1molH2O(l)时,放出57.3kJ热量,该反应的热化学方程式为_______________________________________。
(3)使用的NaOH溶液稍微过量的原因是________________________________。
(4)设实验所用的酸、碱溶液的密度均为1g/mL,且酸、碱溶液和中和后的溶液的比热容c=4.18J/g/0C。计算实验测出的中和反应的反应热ΔH_______kJ/mol。[提示:
]
20.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)NaOH溶液要稍过量的原因是___________。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是___________(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________(填字母)。
A.用温度计小心搅拌B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现使一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别与1L1mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为△H1、△H2、△H3,则△H1、△H2、△H3的大小关系为___________。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g?cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容4.18J·g-1·0C-1。为了计算中和热,某学生记录实验数据如下:
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热△H=___________(结果保留一位小数)。
(6)该同学通过实验测出的中和热有误差,造成这一结果的原因不可能的是___________(填字母)。
A.实验装置保温,隔热效果差B.用量筒量取盐酸时仰视读数
C.分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中D.用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度
11.
B
A.镁与盐酸反应放热,瓶内气体膨胀,压强增大,U形管中液面呈现出左低右高的现象,选A不符合;
B.氢氧化钡晶体与氯化铵反应吸热,瓶内气体收缩,压强减小,U形管中液面呈现出左高右低的现象,选项B符合;
C.氢氧化钡与硫酸发生中和反应放热,瓶内气体膨胀,压强增大,U形管中液面呈现出左低右高的现象,选项C不符合;
D.二氧化锰催化双氧水反应放热,瓶内气压增大,U形管中液面呈现出左低右高的现象,选项D不符合;
12.
A
A.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量,所以1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高,选项A正确;
B.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,稳定,所以石墨比金刚石稳定,选项B错误;
C.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,选项C错误;
D.金刚石转化为石墨要释放能量,即金刚石转化石墨是放热反应,选项D错误;
13.
C
A.本实验中,读取混合溶液的最高温度为终止温度,故A错误;
B.缺少的搅拌器应该是导热性差的环形玻璃搅拌器,故B错误;
C.中和热测定过程中需用同一温度计测定反应前酸溶液的温度、碱溶液的温度和反应后溶液的最高温度,至少测定三次温度,故C正确;
D.强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水放出的热量为中和热,故D错误;
14.
C
A.由图示可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,选项A错误;
B.化学键的断裂需要吸收能量,而不是释放能量,选项B错误;
C.化学键的断裂吸收能量,由图可知,断裂2molA-B键需要吸收ykJ的能量,选项C正确;
D.由图示可知,2molAB的总能量低于1molA2和1molB2的总能量,选项D错误;
15.
C
A.化学反应总是伴随着能量变化,断键需要吸收能量,成键放出能量,所以化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成,故A正确;
B.中和反应是放热反应,所以反应物总能量大于生成物总能量,故B正确;
C.该装置不能构成闭合回路,所以不能形成原电池,即不能将化学能转变为电能,故C错误;
D.根据图像Ⅱ知,反应物总能量大于生成物总能量,则该反应是放热反应,故D正确;
16.
D
A.浓硫酸稀释是物理过程,不属于放热反应,故A错误;
B.等质量的硫蒸气能量高于硫固体,则硫蒸气完全燃烧放出的热量多,故B错误;
C.弱酸弱碱没有完全电离,电离时需吸收能量,中和生成1mol水时放出的热量少,强酸强碱稀溶液反应生成1mol水同时生成沉淀,放出热量会增大,故C错误;
D.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.5kJ/mol,反应吸热,可知金刚石的能量比石墨的能量高,所以石墨比金刚石稳定,故D正确;
17.
C
A.合成氨为游离态的氮变为化合态的氮,属于氮的固定,A正确;
B.N2(g)中N元素价态降低,被还原为氨气,H2(g)中H元素价态升高,被氧化为氨气,故NH3既是氧化产物,又是还原产物,B正确;
C.△H=E总(生成物)-E总(反应物)0,故E总(生成物)E总(反应物),C错误;
D.由热化学方程式的含义可知每生成2molNH3(g),反应过程中放出92.4kJ的热量,D正确;
18.
D
A.焓变与反应条件没有关系,故A错误;
B.浓硫酸溶于水时放热但是物理变化,图1表示的是化学变化中能量变化,氧化钙和水反应放热,符合图1能量变化,故B错误;
C.酸碱中和放热,mL2.0mol·L?1H2SO4和mL2.0mol·L-1Ba(OH)2反应放热,图2是吸热能量变化,故C错误;
D.NH4Cl固体与Ca(OH)2固体制备NH3反应吸热,图2是吸热能量变化,故D正确;
19.
(1)环形玻璃搅拌棒温度计铁会和硫酸反应,且铁导热性好,热量损失较大
(2)1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
(3)保证硫酸完全被碱中和,减小实验误差
(4)-56.
(1)由图可知,仪器甲的名称为玻璃搅拌器,用于酸碱混合反应时搅拌,进行该实验,需要使用温度计测量温度,所以还缺少的仪器为温度计。不能用铁制材料代替玻璃搅拌器,因为铁会和硫酸反应,且铁导热性好,热量损失较大,故答案为:环形玻璃搅拌器;温度计;铁会和硫酸反应,且铁导热性好,热量损失较大;
(2)因为在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1molH2O(l)时,放出57.3kJ热量,则该反应的热化学方程式为1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol,故答案为:1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol;
(3)实验中,所用的NaOH溶液稍微过量的原因是保证硫酸完全被碱中和,减小实验误差,故答案为:保证硫酸完全被碱中和,减小实验误差;
(4)实验3的数据与实验1、2的数据相差较大,是异常数据,计算时不使用,通过实验1、2的数据得到ΔT的平均值为3.4℃,ΔH=?0.(T2-T1)/n(H2O)kJ·mol?1=?0.×3.4/0.kJ·mol?1=-56.kJ·mol-1,故答案为:-56.。
20.
(1)确保盐酸完全反应(2)C
(3)D(4)△H1=△H2<△H3(5)-51.8kJ?mol-1(6)B
(1)中和热测定需要利用盐酸的物质的量进行计算,所以盐酸应该完全发生中和反应,则NaOH溶液要稍过量的原因是:确保盐酸完全反应。答案为:确保盐酸完全反应;
(2)倒入NaOH溶液时,要求操作迅速,尽可能减少热量损失,所以应一次迅速倒入,正确操作是C。(3)A.温度计不能用作搅拌器,A不正确;
B.揭开硬纸片时,会发生热量损失,若用玻璃棒搅拌,还会带走反应物及热量,B不正确;
C.轻轻地振荡烧杯,难以保证溶液混合均匀,且溶液会沾在液面上方的烧杯内壁上,造成误差,C不正确;
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动,既能保证溶液混合均匀,又不发生热量损失,D正确;
故选D。答案为:D;
(4)氢氧化钠、氢氧化钙都是强碱,发生完全电离,一水合氨为弱碱,电离时需要吸收热量,所以△H1、△H2、△H3的大小关系为△H1=△H2<△H3。答案为:△H1=△H2<△H3;
(5)三次实验温度升高的平均值为:(3.15+3.10+3.05)0---C/3=3.10C,放出热量为:4.18J·g-1·℃-1×g×3.1℃=.8J=1.kJ,该实验测得的中和热△H=-1.kJ/(0.05L×0.50mol/L)≈-51.8kJ?mol-1。答案为:-51.8kJ?mol-1;
(6)实验测出的中和热数据偏低。
A.实验装置保温,隔热效果差,则会发生热量散失,造成中和热测定值偏低,A不符合题意;
B.用量筒量取盐酸时仰视读数,量取的盐酸体积偏大,反应放出的热量偏多,中和热测定值偏高,B符合题意;
C.分多次将NaOH溶液倒入小烧杯中,倒入过程中会发生热量散失,从而造成中和热测定值偏低,C不符合题意;
D.用测量盐酸的温度计直接测定NaOH溶液的温度,测出的NaOH溶液的初始温度偏高,温度差偏小,从而造成中和热测定值偏低,D不符合题意;
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