题目内容
某实验小组设计用50 mL 1.0 mol/L盐酸跟50 mL 1.1 mol/L 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。在大烧杯底部垫碎泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题:![]()
(1)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问:盐酸在反应中若因为有放热现象,而造成少量盐酸在反应中挥发,则测得的中和热 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”),其原因是 。
(4)该实验小组做了三次实验,每次取溶液各50 mL,并记录下原始数据(见下表)。
| 实验序号 | 起始温度t1/℃ | 终止温度(t2)/℃ | 温差(t2-t1)/℃ | ||
| 盐酸 | NaOH溶液 | 平均值 | |||
| 1 | 25.1 | 24.9 | 25.0 | 31.6 | 6.6 |
| 2 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 31.8 | 6.7 |
| 3 | 25.1 | 25.1 | 25.1 | 31.9 | 6.8 |
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g/cm3,中和后混合液的比热容c=4.18×10-3kJ/(g·℃),则该反应的中和热为ΔH= 。根据计算结果,写出该中和反应的热化学方程式 。
(1)偏小 (2) 偏小(3)偏小(4) -56.01 kJ/mol
解析试题分析:(1)若因为有放热现象导致少量盐酸在反应中挥发,减少了HCl的量,导致生成的水的物质的量偏小,故测得的中和热会偏小,
(2)没有用水洗涤温度计上的盐酸溶液,导致盐酸的物质的量偏小,放出的热量偏小,测得的中和热数值偏小,
(3)由于醋酸为弱酸,醋酸电离要吸收能量,造成测得的中和热偏小,
故答案为:偏小;用醋酸代替盐酸,醋酸电离要吸收能量,造成测得的中和热偏小;
(4)表中三次测量数据都是有效的,三次温差的平均值为:
ΔH=-
=-
=-56.01 kJ/mol。
根据中和热的概念可知,热化学方程式为:HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3KJ/mol;
故答案为:-56.01 kJ/mol;HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.3KJ/mol.
考点:本题考查了中和热的沉淀
甲醇是一种常用的燃料,工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热△H分别为:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,则CO合成甲醇的热化学方程式为: 。
(2)在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇,各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示(开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同): ![]()
①下列说法正确的是
| A.起始时n(H2)为1.7mol |
| B.当容器内压强恒定时,说明反应达到平衡状态 |
| C.4分钟时,改变的条件是升高温度 |
| D.7分钟时,v(CO)=v(CH3OH) |
③在3min时该反应的平衡常数K= (计算结果)
④在图中画出8~12min之间c(CH3OH)曲线
(2)2009年,中国在甲醇燃料电池技术上获得突破,组装了自呼吸电池及主动式电堆,其装置原理如图甲。
①该电池的负极反应式为: 。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置,两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是 ,该铝制品表面“钝化”时的反应式为: 。
乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:
2CO(g) + 4H2(g)
CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H =" —256.1" kJ·mol-1
已知:CO(g) + H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H=" —41.2" kJ·mol-1
(1)以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g) +6H2(g)
CH3CH2OH(g) +3H2O(g) △H = 。
(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。
①某研究小组在实验室以Ag– ZSM– 5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图。若不使用CO,温度超过800℃,发现NO的转化率降低,其可能的原因为 ;在n(NO)/n(C O)=1的条件下,应控制的最佳温度在 左右。![]()
②用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C (s) +2NO2(g)
N2 (g) + CO2 (g)。某研究小组向某密闭容器中加人足量的活性炭和NO,恒温( T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
| 浓度/mol?L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
| 0 | 1.00 | 0 | 0 |
| 20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
| 30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
| 40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
| 50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
I.根据表中数据,求反应开始至20min以v(NO)表示的反应速率为 (保留两位有效数字),T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位有效数字)。
II.30min后,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。下图表示CO2的逆反应速率[v逆(CO2)]随反应时间的变化关系图。请在图中画出在30min改变上述条件时,在40min时刻再次达到平衡的变化曲线。
mA(s)+nB(g)
qC(g)的可逆反应中,图甲在恒温条件达平衡时,B的体积分数(B%)与压强(p)的关系,图乙表示在一定条件下达到平衡(v正=v逆)后t1时刻改变影响平衡的另一个条件重新建立新平衡的反应过程,有关叙述正确的是
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甲 乙
| A.n<q | B.n>q |
| C.正反应为放热反应 | D.X点比Y点反应速率快 |
一定条件下,在体积为10L的密闭容器中,1 molX和1 molY发生反应:2x(g)+Y(g)
Z(g),经60s达到平衡,生成0.3mol Z。下列说法正确的是
| A.反应进行30 s时,正反应速率等于逆反应速率 |
| B.反应进行80 s时,逆反应速率大于正反应速率 |
| C.反应进行60 s时,X的物质的量浓度为0.04 mol/L |
| D.反应进行60 s时,Y的转化率为70% |