题目内容

10．利用如图装置测定中和热的实验步骤如下：
①量取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液倒入小烧杯中，测量温度；
②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液，测量温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后测量混合液温度．请回答：
（1）如图所示，仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；
（2）NaOH溶液稍过量的原因确保硫酸被完全中和．
（3）加入NaOH溶液的正确操作是B（填字母）．
A．沿玻璃棒缓慢加入   B．一次迅速加入   C．分三次加入
（4）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是用环形玻璃棒轻轻搅动．
（5）设溶液的密度均为1g•cm-3，中和后溶液的比热容c=4.18J•（g•℃）-1，请根据实验数据写出该中和热的热化学方程式H2SO4（aq）+2NaOH（aq）Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H=-113.7kJ•mol-1
温度
实验次数		起始温度t1/℃终止温度
t2/℃		温度差平均值
（t2-t1）/℃
H2SO4NaOH平均值
125.025.2 28.5 
224.925.1 28.3
325.526.5 31.8
425.625.4 29.0
（6）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母）abc
a．实验装置保温、隔热效果差
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
（7）怎样才能确保读取混合液的最高温度？不断读取温度数据，并记录，直到出现下降，取最大值．

分析 （1）仪器A的名称环形玻璃搅拌棒；
（2）为了确保定量的硫酸反应完全，所用NaOH稍过量；
（3）将NaOH溶液倒入小烧杯中，不能分几次倒入，否则会导致热量散失，影响测定结果；
（4）硫酸和氢氧化钠混合时，用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动，使盐酸与NaOH溶液混合均匀；
（5）先判断温度差的有效性，然后求出温度差平均值，然后根据公式Q=△H=△Tcm来计算反应的焓变，并根据热化学方程式的书写方法来写热化学方程式；
（6）a．实验装置保温、隔热效果差，热量散失较大；
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，热量散失较大；
c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度，硫酸的起始温度偏高；
（7）不断读取温度数据，并记录，直到出现下降．

解答 解：（1）如图所示，仪器A的名称是环形玻璃搅拌棒；
故答案为：环形玻璃搅拌棒；
（2）实验中，所用NaOH稍过量的原因是确保定量的硫酸反应完全，
故答案为：确保硫酸被完全中和；
（3）倒入氢氧化钠溶液时，必须一次迅速的倒入，目的是减少热量的散失，不能分几次倒入氢氧化钠溶液，否则会导致热量散失，影响测定结果，
故答案为：B；        
（4）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作方法是：用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动；温度计是测量温度的，
故答案为：用环形玻璃棒轻轻搅动；
（5）第1次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为25.1℃，反应后温度为28.5℃，反应前后温度差为3.4℃；
第2次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为25.0℃，反应后温度为28.3℃，反应前后温度差为3.3℃；
第3次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为26.0℃，反应后温度为31.8℃，反应前后温度差为5.8℃；
第4次实验H2SO4和NaOH溶液起始平均温度为25.5℃，反应后温度为29.0℃，反应前后温度差为3.5℃；
第3次实验误差较大，舍去，其他三次实验的平均值为$\frac{3.4+3.3+3.5}{3}$℃=3.4℃，Q=△H=-△Tcm=-3.4℃×4.18J/（g•℃）×100mL×1g/mL═1.4212kJ/mol，50moL 0.25mol•L-1硫酸与50mL 0.55mol/L NaOH溶液的中和反应生成水的物质的量是0.025mol，所以生成2mol水放出的热量为：$\frac{1.4212kJ}{0.025mol}$×2=113.7kJ•mol-1，所以热化学方程式为：H2SO4（aq）+2NaOH（aq）Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H=-113.7kJ•mol-1，
故答案为：H2SO4（aq）+2NaOH（aq）Na2SO4（aq）+2H2O（l）△H=-113.7kJ•mol-1；
（6）a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中，热量散失较大，所得中和热的数值偏小，故b正确；
c．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，温度差偏小，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故c正确．
故答案为：abc；
（7）不断读取温度数据，并记录，直到出现下降，取最大值即为混合液的最高温度；
故答案为：不断读取温度数据，并记录，直到出现下降，取最大值．

点评 本题考查热化学方程式以及反应热的测定与计算，题目难度大，注意理解测定原理、把握热化学方程式的书写方法等问题．

练习册系列答案
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20．AIN是重要的半导体材料，Ga（镓）、P、As都是形成化合物半导体材料的重要元素．
（ 1 ） As基态原子的电子占据了4个能层，最高能级的电子排布式为4p3．和As位于同一周期，且未成对电子数也相同的元素还有2种．
（2）元素周期表中，与 P紧邻的4种元素中电负性最大的是N（填元素符号）．Si、P、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是P＞S＞Si．
（3）NH3、PH3、AsH3三者的沸点由高到低的顺序是NH3＞AsH3＞PH3，原因是NH3分子间存在氢键，氨的沸点比同主族元素的氢物高，AsH3和PH3分子间不存在氢键，分子量大的氢化物范分子间作用力大，沸点高．
（4）白磷是由 P4分子形成的分子晶体，P4分子呈正四面体结构，P原子位于正四面体的四个顶点，其中P原子的杂化轨道类型为sp3． 白磷易溶于 CS2，难溶于水，原因是P4和CS2是非极性分子，H2O是极性分子，根据相似相溶的原理，P4易溶于 CS2，难溶于水．
（5 ）采用 GaxIn1-xAs（镓铟砷）等材料，可提高太阳能电池的效率．GaxIn1-xAs立方体形品胞中每个顶点和面心都有一个原子，晶胞内部有4个原子，则该品胞中含有4个砷原子．
（6）AIN晶体的晶胞结构与金刚石相似（如图），设晶胞的边长为 a cm，NA表示阿伏加德罗常数，则该品体的密度为$\frac{164}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3．
1．H2O2是常用的漂白剂和氧化剂，在环境保护、医药、化学合成等方面有重要的作用．
Ⅰ．为探究影响H2O2分解速率的因素，某实验小组进行了如下实验：
实验1：在相同的条件下，向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比较实验现象．
实验2：
将质量相同但状态不同的MnO2分别加入盛有15mL5%的H2O2溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，实验结果如下：
MnO2触摸试管情况观察结果反应完成所需的时间
粉末状很烫剧烈反应，带火星的木条复燃3.5min
块状微热反应较慢，火星红亮但木条未复燃30min
回答下列问题：
（1）H2O2的分解反应是放热反应（填放热或吸热）．
（2）实验1的目的是研究FeCl3对H2O2分解反应速率的影响，加入1mLH2O的作用是保持两支试管中H2O2的浓度相等．
（3）实验2的实验结果表明，催化剂的催化效果与催化剂接触面积有关．
（4）实验室检验Fe3+的实验方法是取少量的FeCl3溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液显血红色．
Ⅱ．一条件下，H2O2在水溶液中发生复分解反应的过程中，实验测得不同时间H2O2的物质的量浓度如下表：
t/min020406080
C（H2O2）/mol•L-10.800.400.200.100.05
（1）该分解反应0～40min的平均反应速率v（H2O2）为0.015mol•L-1•min-1．
（2）如果反应所用的H2O2溶液为200mL，则0～80min共产生O22.4g．（写出计算过程）
18．已知合成氨反应的浓度数据如下，当用氨气浓度的增加来表示该化学反应速率时，其速率为（　　）
N2+3H2?2NH3
起始浓度mol/L1.03.00
2秒末浓度mol/L0.61.8a
A．0.2mol/（L•s）B．0.4mol/（L•s）C．0.6mol/（L•s）D．0.8mol/（L•s）
5．25℃时，向100mL 1mol•L-1H2SO3溶液中逐渐滴入1mol•L-1的NaOH溶液，含硫物质的分布分数δ（平衡时某物质的浓度与各物质浓度之和的比）与pH的关系如图所示（已知：pKs=-lgK，25℃时，H2SO3的pKa1=1.85，pKa2=7.19）．下列说法不正确的是（　　）
A．pH=1.85时，c（H2SO3）=c（HSO3-）
B．pH=6时，c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）
C．pH=7.19时，c（Na+）+c（H+）=c（HSO3-）+2c（SO3-）+c（OH-）
D．加入150mLNaOH溶液时，3c（Na+）=2c（H2SO3）+2c（HSO3-）+2c（SO32-）
15．一项科学研究成果表明，铜锰氧化物（CuMn2O4）能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛（HCHO）．
（1）向一定物质的量浓度的Cu（NO3）2 和Mn（NO3）2 溶液中加入Na2CO3 溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4．
①写出基态Mn原子的价电子排布式为3d54S2．
②CO32-的空间构型是平面三角形（用文字描述）．
（2）在铜锰氧化物的催化下，CO 被氧化为CO2，HCHO 被氧化为CO2 和H2O．
①根据等电子体原理，CO 分子的结构式为C≡O．
②CO2 分子中C 原子轨道的杂化类型为sp杂化．
③1mol甲醛（HCHO）分子中含有的σ键数目为3×6.02×1023个（或3NA）．
（3）向CuSO4溶液中加入过量NH3﹒H2O溶液可生成[Cu （NH3）4]2+．不考虑空间构型，[Cu （NH3）4]2+的结构可用示意图表示为2+．
2．下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是（　　）
表述Ⅰ表述Ⅱ
A在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大NaCl晶体中C1-与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H间的小
C在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同同一主族元素原子的最外层电子数相同
DP4O10、C2H6O溶于水后均不导电P4O10、C2H6O均属于共价化合物
A．AB．BC．CD．D
19．甲醇（CH3OH）是一种优质燃料，
（1）已知一定条件下88gCO2和足量氢气完全反应三可生成气态甲醇（CH3OH）和水蒸汽并放出98kJ的热量．请回答：
①该反应的热化学方程式：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．
②若生成3mol甲醇放出的热量为147KJ．
③利用该反应能否设计一个原电池（写能或不能）能，若能请在方框内画出，并写出正负极的电极的电极反应式（括号内注明反应类型）正极电极反应：CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O（还原反应）负极电极反应为：3H2-6e-=6H+（氧化反应）；若不能，请说明原因：空
（2）为探究用CO2来生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图．请回答：
①从反应开始到平衡，氢气的反应速率：v（H2）=0.225mol•L-1•min-1 ．
②下列措施中能使v（CO2）增大的是AD．
A．加入催化剂                  B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离      D．升高温度
③能够说明该反应已达到平衡的是AC．
A．恒温、恒容时，容器内的压强不再变化
B．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化
C．一定条件下，CO2、H2和CH3OH的浓度不再变化
D．一定条件下，单位时间内消耗3molH2的同时生成1molCH3OH．
E．有2个C=O键断裂的同时，有3个H-H键断裂．
20．某烃的分子由21个原子组成，它的组成原子核外共有66个电子．该烃既可以发生取代反应又可以发生加成反应，但不能与溴水反应．当其被酸性KMnO4溶液氧化时，所得有机产物与NaOH反应的物质的量之比为1：1．下列有关说法中正确的是（　　）
A．该烃分子中有碳碳双健
B．该烃分子中有碳碳三健
C．该烃的分子结构可能有两种
D．该烃分子中所有原子可在同一平面上

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