【题目】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反应热,并采取相应措施.化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算.
(1)实验测得,5g甲醇(CH3OH)液体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,则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程为:________________。
(2)今有如下两个热化学方程式:则a_________b(填“>”、“=”或“<”)
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1=a kJmol﹣1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=b kJmol﹣1
(3)已知反应N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=a kJmol﹣1.试根据表中所列键能数据估算a 的值:________________________(注明“+”或“﹣”)。
化学键 | H﹣H | N﹣H | N≡N |
键能/kJmol﹣1 | 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.利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
①2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)△H=﹣90.8kJmol﹣1
②2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJmol﹣1
③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.3kJmol﹣1
总反应:3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=_________.
(5)已知H+(aq)+OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。
①仪器A的名称___________________;碎泡沫塑料的作用是___________________。
②仪器A不能用铜质搅拌棒代替,其原因是________________________。
③若通过实验测定中和热的ΔH的绝对值常常小于57.3 kJ/mol,其原因可能是_______
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溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度
【答案】CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.4KJ/mol > -93 -246.4 kJmol-1 环形玻璃搅拌棒 保温隔离隔热作用 铜棒易导致热量的散失 a、c、d
【解析】
(1)根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比燃烧热指1mol(32g)CH3OH燃烧放出的热量;
(2)两个热化学方程式的区别在于物质的聚集状态不同,固体→液体→气体的过程为吸热过程,反之为放热过程,以此解答该题;
(3)根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能分析解答;
(4)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到;
(5)①仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒;中和热测定实验成败的关键是保温工作;
②金属导热性好;
(1)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出113.5kJ热量,32g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出×113.5KJ=726.4kJ热量,
则热化学方程式为:CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.4KJ/mol,故答案为:CH3OH(g)+ O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.4KJ/mol;
(2)a与b相比较,由于气体变成液体放热,则b反应放出的热量比a多,由于a,b都是负值,则a>b,
故答案为:>;
(3)N2+3H22NH3中的△H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-391kJmol-1×6=-93kJmol-1,
故答案为:-93;
(4)①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H=-90.8kJmol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJmol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.3kJmol-1
由盖斯定律②+③+①×2得到3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=-246.4 kJmol-1,
故答案为:-246.4 kJmol-1;
(5)①为保证液体充分混合并反应,需要使用玻璃搅拌棒,反应热测定实验中保温工作是关键,碎泡沫塑料的作用是隔热,减少反应制的热量损失,
故答案为:环形玻璃搅拌棒;隔热,防止热量损失;
②在测定中和热时,必须做好保温工作,环形铜质搅拌棒会导致较多的热量散失,影响测定结果,
故答案为:铜棒易导致热量的散失;
a.实验装置保温、隔热效果差,导致测定的最高温度偏小,测定的温度差偏小,测定结果偏低,故a错误;
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,导致量取的氢氧化钠溶液的体积偏大,若盐酸过量,反应生成的水的物质的量偏大,放出的热量偏高,测定的最高温度偏大,测定结果偏高;若盐酸不足,则不影响测定结果,故b错误;
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中,导致有部分热量散失,测定的最高温度偏小,温度差偏小,测定结果偏低,故c正确;
d.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度,导致温度计上的部分盐酸与氢氧化钠溶液反应,测定的氢氧化钠溶液的初始温度偏高,计算出的温度差偏低,测定结果偏低,故d正确;
故答案为:acd;
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【题目】如下图所示操作能实现实验目的的是( )
A. 用图甲装置分离碘和四氯化碳,在锥形瓶中收集到碘单质
B. 用图乙装置收集NO气体
C. 用图丙装置验证牺牲阳极的阴极保护法
D. 用图丁装置测定待测液中I2的含量
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【题目】将CO2转化为甲醇的原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH <0。500 ℃时,在体积为1 L 的固定容积的密闭容器中充入1mol CO2、3mol H2,测得CO2浓度与CH3OH 浓度随时间的变化如图所示,从中得出的结论错误的是( )
A. 曲线X可以表示CH3OH(g)或H2O(g)的浓度变化
B. 从反应开始到10min时,H2的反应速率υ(H2)=0.225 mol/(L·min)
C. 500 ℃时该反应的平衡常数K=3
D. 平衡时H2 的转化率为75%
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【题目】中国航空航天事业飞速发展,银铜合金广泛用于航空工业。从银精矿(其化学成分有:Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等)中提取银、铜和铅,工艺流程如图所示。
(1)步骤①当盐酸的浓度和KClO3的量一定时,写出两点可提高“浸取”速率的措施______;从Cu和Pb混合物中提取Cu的试剂为______(填名称)。
(2)步骤③反应的化学方程式为______。
(3)步骤④分离出的滤渣中主要含有两种杂质,为了回收滤渣中的非金属单质,某实验小组向滤渣中加入试剂______(填化学式),充分溶解后过滤,然后将滤液进行______(填操作名称),得到该固体非金属单质。
(4)步骤⑤反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______。
(5)排放后的废水中含有NO3-,任意排放会造成水体污染,科技人员在碱性条件下用Al粉将NO3-还原成无污染气体排放,该方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-,依然对人类健康有害。该反应的离子方程式为:______。25℃时,欲将上述处理过的水中的c(AlO2-)降到1.0×10-7mol/L,此时水中c(Al3+)=______molL-1.(已知,25℃,Ksp(Al(OH)3]=1.3×10-33,Al(OH)3(s)H++AlO2-+H2O,Ka=1.0×10-13)
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【题目】下列离子方程式中,正确的是( )
A.Fe3+的检验:Fe3++3KSCN═Fe(SCN)3+3K+
B.氯气用于自来水消毒:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO
C.证明H2O2具有还原性:2MnO4-+6H++3H2O2═2Mn2++4O2↑+6H2O
D.用CuCl2溶液做导电性实验,灯泡发光:CuCl2 Cu2++2Cl-
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【题目】2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,其原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.充电时,正极质量增加
B.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极
C.充电时,阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6
D.放电时,Li+移向石墨电极
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【题目】绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 图中a和b分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B. 图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(m)=Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)
C. 向m点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动
D. 温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动
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【题目】在水溶液中Fe3+和I-存在可逆反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2,平衡常数为K。已知氢氧化铁和氢氧化亚铁的溶度积如下:Ksp[Fe(OH)2]=4.87×10-17,Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39。下列判断不正确的是
A. 反应的平衡常数K=
B. 该可逆反应只能在酸性条件下存在
C. 加入AgNO3,平衡右移,溶液黄色变浅
D. 加入CCl4,平衡右移,水溶液层黄色变浅
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【题目】按要求填空:
(1)用系统命名法命名下列物质或者根据名称写出对应的结构简式。
_________________________
3,4,4-三甲基-1-戊炔_________________________________
(2)写出下列物质中的官能团的名称。
_________
(3)苯环上含 -C2H5、-CH3、-Br三个取代基的同分异构体有_____种。
(4)某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行探究。
步骤一:这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂),氧化成二氧化碳和水,再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12g有机物X的蒸气氧化产生7.04g二氧化碳和1.80g水。
步骤二:通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。
步骤三:用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2:3 (如图Ⅰ)。
步骤四:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。试填空:
①X的分子式为___________;X的习惯命名为___________;
②步骤二中的仪器分析方法称为___________。
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