【题目】(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:_________________________
(2)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得50 g CaCO3沉淀,请写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式为________________________________
(3)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、________、量筒。由甲、乙两人组成的实验小组,在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组测定中和热的实验,实验试剂及其用量如下表所示。
反应物 | 起始温度t1/℃ | 终了温度t2/℃ | 中和热/kJ·mol-1 |
A.1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NaOH溶液50 mL | 13.0 | ΔH1 | |
B.1.0 mol/L HCl溶液50 mL、1.1 mol/L NH3·H2O溶液50 mL | 13.0 | ΔH2 |
①甲在实验之前预计ΔH1=ΔH2,他的根据是A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同;而乙在实验之前预计ΔH1≠ΔH2,他的根据是 _________________________。
②实验测得的温度是:A的起始温度为13.0 ℃、终了温度为19.8 ℃.设充分反应后溶液的比热容c=4.184 J/(g·℃),忽略实验仪器的比热容及溶液体积的变化,根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学反应方程式:_______________________________。
【答案】N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1 C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-4Q kJ·mol-1 环形玻璃搅拌棒 NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,弱碱电离吸热 NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.9 kJ/mol
【解析】
(1)根据题中图示写出N2和H2反应的热化学方程式;
(2)利用生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得50gCaCO3沉淀可计算出二氧化碳的物质的量,即得出二氧化碳的物质的量与放出的热量的关系,再利用完全燃烧1摩尔无水乙醇生成2摩尔二氧化碳来分析放出的热量,进而书写热化学方程式;
(3)①乙认为NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,弱碱电离吸热,所以热效应不同;
②根据ΔH=-mc(t2-t1)/n(H2O)计算。
根据图示,N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)的反应热为E1-E2=254-300=-46kJ/mol,所以N2和H2反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol,故答案为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ/mol。
(2)因生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得50gCaCO3沉淀,CaCO3的物质的量是0.5mol,由碳元素守恒可知,二氧化碳的物质的量也为0.5mol,即生成1mol二氧化碳放出的热量为2Q,而完全燃烧1摩尔无水乙醇时生成2mol二氧化碳,则放出的热量为2Q×2=4Q,热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-4QkJ/mol,
故答案为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-4QkJ/mol。
(3)中和热测定实验中用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒。
①甲认为A、B中酸与碱的元数、物质的量浓度、溶液体积都相同,则反应的热效应也相同;而乙认为NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,弱碱电离吸热,所以热效应不同,故答案为:NaOH是强碱,NH3·H2O是弱碱,弱碱电离吸热。
②根据ΔH=-mc(t2-t1)/n(H2O)计算,其中n(H2O)=0.050 mol,ΔH=-mc(t2-t1)/n(H2O)=-4.184×100×(19.8-13.0)/1×0.05≈-56.9kJ/mol,所以NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学反应方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.9kJ/mol,故答案为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-56.9kJ/mol。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 100g质量分数为 46%C2H5OH溶液中所含O—H数目约为7NA
B. 质量为12g的12C含有的中子数为12NA
C. 将0.1molCH3COONa溶于稀醋酸中使溶液呈中性,溶液中CH3COO-数目小于0.1NA
D. 氢氧燃料电池正极消耗22.4 L气体时,电路中通过的电子数目为4NA
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【题目】一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示,有关说法正确的
A. a、b、c三点溶液的c(CH3COO-):a>b>c
B. a、b、c三点醋酸的电离程度: b > a >c
C. a、b、c三点溶液用等体积的氢氧化钾溶液中和,消耗氢氧化钾溶液浓度:a>b>c
D. 若使b 点溶液中的PH值增大,可采取的措施是稀释溶液或加入醋酸钠晶体
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【题目】四氢大麻酚(简称THC),是大麻中的主要精神活性物质,其结构如图。下列有关THC的说法不正确的是
A. THC难溶于水
B. 1mol THC最多可与含3mol溴单质的溴水发生反应
C. THC遇FeCl3溶液能发生显色反应
D. THC能与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液及碳酸氢钠溶液发生化学反应
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【题目】丙烯是重要的有机化工原料,工业上丙烷脱氢制丙烯的反应如下:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1
(1)一定温度下,向 10 L 恒容密闭容器中充入 2 mol C3H8 发生反应,经过 10 min达到平衡状态,测得平衡时气体压强是开始的 1.75 倍。
① 0 ~ 10 min 内丙烯的生成速率 v(C3H6) =________, C3H8 的平衡转化率为______。
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________。
A.气体密度保持不变 B.[c(C3H6)·c(H2)]/c(C3H8)保持不变
C.装置内总压器保持不变 D.C3H8 分解速率与 C3H6 生成速率相等
(2)总压强分别为 p1 和 p2 时,上述反应在不同温度下达到平衡,测得丙烷及丙烯的物质的量分数如下图所示:
① 压强:p1 __ p2 ; △H1_____0 (填“>”或“<”),该反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)
②若p1=0.1 MPa,起始时充入一定量的丙烷发生反应,计算 Q 点对应温度下该反应的平衡常数Kp =___(用平衡分压代替平衡浓度计算,某气体分压=总压×某气体物质的量分数)
③在恒温恒压条件下,向容器中通入丙烷和稀有气体的混合气体,发生丙烷脱氢反应,发现混合气体中稀有气体所占比例越多,丙烷脱氢转化率逐渐增大。试解释原因____________。
(3)在实际生产中,还可能存在如下副反应:
C3H8(g) C2H4(g)+CH4(g) △H2 = +81.7 kJ/mol
C2H4(g)+H2(g) C2H6(g) △H3
C3H8(g) +H2(g)CH4(g)+C2H6(g) △H4 = -54.8 kJ/mol
则△H3 =_____。
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【题目】pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1000 mL,其中pH与溶液体积V的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等
B. 稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C. a=5时,A是强酸,B是弱酸
D. 若a小于5,则A、B都是弱酸,且A的酸性弱于B
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【题目】X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,下列说法中正确的是( )
A. X的最常见气态氢化物的水溶液显酸性
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性W比Z强
C. Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应容易
D. X的原子半径小于Y
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【题目】一定条件下,在水溶液中1 mol 的能量(kJ)相对大小如下图所示。下列有关说法错误的是
A. 上述离子中结合能力最强的是E
B. 上述离子中最稳定的是A
C. 上述离子与结合有漂白性的是B
D. 反应物的键能之和小于生成物的键能之和
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