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某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行...

某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。

Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液

(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体             g。

(2)从图6中选择称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母):                   

Ⅱ.测定中和热的实验装置如图7所示。

(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式             (中和热数值为57.3 kJ/mol):

(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。

①请填写下表中的空白:

实验次数

起始温度t1/℃

终止温度

t2/℃[

温度差平均值

(t2-t1)/℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

30.1

 

2

27.0

27.4

27.2

33.3

3

25.9

25.9

25.9

29.8

4

26.4

26.2

26.3

30.4

②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热△H=             (取小数点后一位)。

③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)         

a.实验装置保温、隔热效果差

b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

(3)在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ/mol表示。请认真观察右图,然后回答问题。

图中所示反应是_________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的△H=____________(用含E1、E2的代数式表示)。

对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是_________________。

 

Ⅰ.(1)5(2)abe Ⅱ.(1)1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol (2)①4.0②-53.5kJ/mol③acd(3)放热;-(E1-E2)kJ/mol;使用了催化剂 【解析】 试题分析:I.(1)要使用245mL NaOH溶液,应选择250mL容量瓶,实际配制250mL0.50mol/L NaOH溶液溶液,需要氢氧化钠的质量m=0.25L×0.5mol/L×40g/mol=5.0g;(2)氢氧化钠要在称量瓶或者小烧杯中称量,称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、小烧杯和药匙,答案选abe。 Ⅱ.(1)稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol)为1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3 kJ/mol (2)①根据表格数据可知第二次实验误差太大,舍去,因此温差平均值为; ②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:80ml×1g/ml=80g,温度变化的值为△T=4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=m•c•△T=80g×4.18J/(g•℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376KJ,所以实验测得的中和热△H=-1.3376KJ/0.025mol=-53.5kJ/mol; ③a.装置保温、隔热效果差,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,a选;b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,中和热的数值偏大,b不选;c.尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,可保证实验成功,c选;d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的热量偏小,中和热的数值偏小,d选;答案选acd。 (3)①图中所示反应由于反应物的能量高于生成物的能量,所以该反应是放热反应;根据图像可知该反应的△H=-(E1-E2)kJ/mol; ②对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子的百分数增多,反应速率加快,最可能的原因是使用了催化剂。 考点:考查配制一定物质的量浓度的溶解、反应的热效应、物质所含有的能量与反应热的关系、影响化学反应的因素的知识  
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考点分析:
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(一)以下反应:①木炭与水制备水煤气 ②氯酸钾分解 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥ Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl,属于放热反应的是              (填序号),写出反应⑥的化学方程式__                

二)为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施.化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。

(1)丙烯是石化工业的主要原料之一,由于市场对丙烯的需求量激增,丙烷脱氢制丙烯的技术日益受到重视。某研究机构需得到C3H8(g)===3C(石墨,s)+4H2(g)的ΔH,但直接测定实验难进行,可通过下图中各组物质能量总和及相互间转化中的能量变化计算得到:

判断:ΔH________0(选填“>”、“<”或“=”)。

ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。

(2)实验测得,5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:_________________。

(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能.从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程.在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量.已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=a kJ·mol-1试根据表中所列键能数据计算a的数值:               (写出 + 或-)。[

化学键

HH

NH

NN

键能/kJ·mol1

436

391

945

(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。

已知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)   △H1=-393.5kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)   △H2=-571.6kJ·mol-1

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   △H3=-2599kJ·mol-1

根据盖斯定律计算298K时由C(石墨,s)H2(g)生成C2H2(g)反应的反应的热化学方程式: _         _ _。

 

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对于可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g);△H<0,下列图象正确的是

 

 

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一定条件下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g) ΔH>0。反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如下图所示:

下列说法不正确的是

A.该反应的平衡常数表达式为

B.升高温度后达新平衡时,增大

C.3分钟时,CO和CO2的浓度相等,反应达到平衡状态

D.8分钟内CO的平均反应速率v(CO)= 0.0625 mol·L-1·min-1

 

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在容积为 1L的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2混合气体,发生以下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。T1、T2温度下,CH3OH的物质的量随着时间的变化关系如下图所示。下列有关说法正确的是

A.T1>T2

B.K(T1)>K(T2)

C.T1温度下达到平衡后,再充入一定量CO,CO的转化率增大

D.T2温度下,0~10min间v(H2)=0.06mol·L-1·min-1

 

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已知反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0.某温度下,将2 mol SO2和1 mol O2置于 10 L密闭容器中,反应达平衡后,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是(   )

A.由图甲知,B点SO2的平衡浓度为0.3mol·L-1

B.由图甲知,A点对应温度下的平衡常数为80

C.达平衡后,缩小容器容积,则反应速率变化图像可以用图乙表示

D.压强为0.50 MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图,则T2>T1

 

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