题目内容
【题目】化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是______(填字母)。
A.Na2O与水反应 B.甲烷的燃烧反应C.CaCO3受热分解 D.锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径① 通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类 | H—H | O=O | O—H |
键能(kJ/mol) | 436 | 498 | 463.4 |
计算可得:2H2(g)+ O2(g) =2H2O(g) H=____________kJ·mol-1
②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101kPa时:
Ⅰ.2Na(s)+O2(g) =Na2O(s)△H=-414kJ·mol-1
Ⅱ.2Na(s)+O2(g) =Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式__________。
③ 利用实验装置测量。测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,则还需加入________(填序号)。
A.50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液B.50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液 C.1.0 g NaOH固体
【答案】C -483.6 Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)△H=-317 kJ·mol-1 B
【解析】
(1)大多数化合反应属于放热反应,大多数分解反应属于吸热反应,可燃物质的燃烧是放热反应;
(2)题中给出了反应物、生成物的键能,利用键能计算反应热:H=反应物的键能之和-生成物的键能之和;结合题中给出的已知的两个热化学方程式,计算Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式,利用盖斯定律进行计算,注意热量的变化;测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,为了保证酸完全反应,所加碱溶液稍过量。
(1)A.Na2O与水反应生成氢氧化钠,同时放出热量,该反应为放热反应,A不符合题意;
B.甲烷的燃烧反应是放热反应,B不符合题意;
C.CaCO3受热分解生成二氧化碳、氧化钙,该反应为分解反应,并且该反应为吸热反应,C符合题意;
D.锌与盐酸反应,生成氢气,同时放出热量,该反应为置换反应,同时也是放热反应,D不符合题意;
答案选C。
(2)①用键能计算反应热:H=反应物的键能之和-生成物的键能之和,2H2(g)+ O2(g) =2H2O(g) H=(2×436 kJ/mol +498 kJ/mol -463.4 kJ/mol×4)= -483.6kJ/mol;
②Ⅰ.2Na(s)+O2(g) =Na2O(s)△H=-414kJ·mol-1,Ⅱ.2Na(s)+O2(g) =Na2O2(s)△H=-511kJ·mol-1,结合盖斯定律可知Ⅰ×2-Ⅱ得到Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)△H=(-414kJ/mol×2)-(-511kJ·mol-1)= -317 kJ·mol-1;
③测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,为了保证酸完全反应,所加碱溶液稍过量,氢氧化钠固体溶于水放热,所以若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,还需要加入50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,B符合题意;
答案选B。
【题目】已知K2Cr2O7溶液中存在平衡:+H2O2+2H+。K2Cr2O7为橙色,K 2CrO4为黄色。为探究浓度对化学平衡的影响,某兴趣小组设计了如下实验方案。
5mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液 | 序号 | 试剂X |
ⅰ | 1mL1mol·L-1 K2Cr2O7 溶液 | |
ⅱ | 1mL1 mol·L-1 K2CrO4溶液 | |
ⅲ | 5~15滴浓硫酸 | |
ⅳ | 5~15滴浓盐酸 | |
ⅴ | 5~15滴6 mol·L-1 NaOH溶液 |
Ⅰ.方案讨论
(1)ⅰ~ⅴ中依据减少生成物浓度可导致平衡移动的原理设计的是_____(填序号)。
(2)已知BaCrO4为黄色沉淀。某同学认为试剂X还可设计为Ba(NO3)2溶液,加入该试剂后,溶液颜色将_____。(填“变深”、“变浅”或“不变”)。
Ⅱ.实验分析
序号 | 试剂X | 预期现象 | 实际现象 |
ⅰ | 1 mL1 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液 | 溶液变黄 | 溶液橙色加深 |
ⅱ | 1mL1 mol·L-1 K2CrO | 溶液橙色加深 | 溶液颜色变浅 |
ⅲ | 5~15滴浓硫酸 | 溶液橙色加深 | 溶液橙色加深 |
ⅳ | 5~15滴浓盐酸 | 溶液橙色加深 | 无明显现象 |
ⅴ | 5~15滴6mol·L-1NaOH溶液 | 溶液变黄 | 溶液变黄 |
(1)实验ⅰ没有观察到预期现象的原因是_____,实验ⅱ的原因与其相似。
(2)通过实验ⅲ和ⅴ得出的结论为_____。
(3)实验ⅳ无明显现象,可能的原因是____________。
(4)某同学查阅资料发现:K2Cr2O7溶液与浓盐酸可发生氧化还原反应。但实验ⅳ中没有观察到明显现象,小组同学设计了下实验,验证了该反应的发生。
方案:取5 mL浓盐酸,向其中加入15滴0.1mol·L-1 K2Cr2O7溶液,一段时间后,溶液变为绿色(CrCl3水溶液呈绿色),有黄绿色气体生成。写出该变化的化学方程式______。
【题目】苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是C8H10(g)C8H8(g)+H2(g) ΔH=+125kJ·mol-1
Ⅰ.某温度下,将0.40mol苯乙烷,充入2L真空密闭容器中发生反应,测定不同时间该容器内物质的量,得到数据如下表:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.26 | n2 | n3 |
n(C8H8)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.16 | 0.16 |
(1)该温度下,该反应的化学平衡常数K=________________。
(2)若保持其他条件不变,用0.40molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g),当有30kJ热量放出时,该反应中H2的转化率是________________,通过计算说明此时,该反应是否达到了平衡状态__________?