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_______________________________。


⑴偏小；⑵偏小；⑶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；
⑷－56.01 kJ/mol；HCl(aq)＋NaOH(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)  ΔH＝－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，故测得的中和热会偏小。
（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，其目的是防止这上面的残液与氢氧化钠反应，若无此操作步骤，会使得测得结果偏小。
（3）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）温差(t2－t1)应取三次实验的平均值6.7 ℃来计算。
ΔH＝－＝－＝－56.01 kJ/mol。
HCl(aq)＋NaOH(aq)＝NaCl(aq)＋H2O(l)  ΔH＝－56.01 kJ/mol
考点：考查热化学的有关知识。

练习册系列答案
相关题目

纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注，下表为制取Cu2O的三种方法：

方法Ⅰ
用炭粉在高温条件下还原CuO
方法Ⅱ
电解法，反应为2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。
方法Ⅲ
用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2
 
（1）工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ，其原因是反应条件不易控制，若控温不当易生成          而使Cu2O产率降低。
（2）已知：2Cu(s)＋1/2O2(g)=Cu2O(s)   △H = -akJ·mol-1
C(s)＋1/2O2(g)=CO(g)      △H = -bkJ·mol-1
Cu(s)＋1/2O2(g)=CuO(s)    △H = -ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应：2CuO(s)＋C(s)= Cu2O(s)＋CO(g)；△H =      kJ·mol-1。
（3）方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH－的浓度而制备纳米Cu2O，装置如图所示,该电池的阳极生成Cu2O反应式为                                        。

（4）方法Ⅲ为加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为             。
（5）在相同的密闭容器中，用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验：
   △H >0
水蒸气的浓度（mol/L）随时间t(min)变化如下表所示。
序号
温度
0
10
20
30
40
50
①
T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480
②
T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480
③
T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
 
下列叙述正确的是         （填字母代号）。
A．实验的温度:T2<T1
B．实验①前20 min的平均反应速率 v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1  
C．实验②比实验①所用的催化剂催化效率高

氮元素的化合物种类繁多，性质也各不相同。
（1）NO2有较强的氧化性，能将SO2氧化生成SO3，本身被还原为NO，已知下列两反应过程中能量变化如图所示：

则NO2氧化SO2的热化学方程式为_________________________________。
（2）在2L密闭容器中放入1mol氨气，在一定温度进行如下反应：
2NH3(g)N2（g）+3H2（g），反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表

时间t/min
0
1
2
3
4
5
总压强p
100 kPa
5
5.6
6.4
6.8
7
7
 
则平衡时氨气的转化率为___________。
（3）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。在空气中完全燃烧生成氮气，当反应转移0.2mol电子时，生成气体在标准状况下的体积为______________。联氨溶于水可以发生与氨水类似的电离，试写出联氨在水溶液中的电离方程式：
__________________（写一步即可）。
（4）NH4+在溶液中能发生水解反应。在25℃时，0.1mol/L氯化铵溶液由水电离出的氢离子浓度为1×10-5 mol/L，则在该温度下此溶液中氨水的电离平衡常数Kb（NH3·H2O）=__________________。

在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：
(1)写出反应的化学方程式： _____________________________。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_____________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是(答出三个或三个以上原因)__________________________ _____________。
(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方式来说明该反应吸热？
_______________________________________(答出两种方案)。
(5)“结冰”现象说明该反应是一个________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)该反应在常温下就可进行，说明_________________________________。

二甲醚（CH3OCH3）是一种重要的精细化工产品，被认为是二十一世纪最有潜力的燃料[ 已知：CH3OCH3(g)+3O2(g)＝2CO2(g)+3H2O（1） △H＝－1455kJ/mol ]。同时它也可以作为制冷剂而替代氟氯代烃。工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段：
①甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚； 2CH3OH CH3OCH3＋H2O
②合成气CO与H2直接合成二甲醚： 3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)  △H＝－247kJ/mol
③天然气与水蒸气反应制备二甲醚。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下：

（1）写出CO(g)、H2(g)、O2(g)反应生成CO2(g)和H2O（1）的热化学方程式（结果保留一位小数）                                                
（2）在反应室2中，一定条件下发生反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)在密闭容器中达到平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是     
A．低温高压   B．加催化剂    C．增加CO浓度   D．分离出二甲醚
（3）在反应室3中，在一定温度和压强条件下发生了反应：3H2(g)＋CO2(g) CH3OH(g)＋H2O (g) △H＜0反应达到平衡时，改变温度（T）和压强（P），反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如图所示，关于温度（T）和压强（P）的关系判断正确的是   （填序号）

A．P3＞P2   T3＞T2       B．P2＞P4   T4＞T2
C．P1＞P3   T1＞T3       D．P1＞P4   T2＞T3
（4）反应室1中发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) △H＞0写出平衡常数的表达式：                          
如果温度降低，该反应的平衡常数             （填“不变”、“变大”、“变小”）

（5）如图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图则a电极的反应式为：________________

（6）下列判断中正确的是_______
A．向烧杯a中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成
B．烧杯b中发生反应为2Zn-4eˉ ＝2Zn2+
C．电子从Zn极流出，流入Fe极，经盐桥回到Zn极
D．烧杯a中发生反应O2 + 4H++ 4eˉ ＝ 2H2O，溶液pH降低

前段时间席卷我国大部的雾霾天气给人们的生产生活带来了极大的影响，据统计我国部分城市雾霾天占全年一半，引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、金属氧化物、有机颗粒物及扬尘等。
（1）有机颗粒物的产生主要是由于不完全燃烧导致的相关热化学方程式如下：
①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1＝－94kJ·mol－1；
②C8H16(l)+12O2(g)=8CO2(g)+8H2O(l)  ΔH2＝－1124kJ·mol－1
③C8H16(l)+4O2=8C（g）+8H2O（l）ΔH3＝                 kJ·mol－1
（2）纳米二氧化钛可光解挥发性有机污染物（VOCs），若无水蒸气存在，三氯乙烯降解反应为：C2HCl3+2O2→2CO2+HCl+Cl2，若有足够量的降解后的尾气，实验室检验产物中有氯气的简单方法是：           ；通过质谱仪发现还有多种副反物，其中之一为：，则该有机物核磁共振氢谱有 　 个峰。
已知：Cu(OH)2是二元弱碱；亚磷酸（H3PO3）是二元弱酸，与NaOH溶液反应，生成Na2HPO3。
（3）在铜盐溶液中Cu2＋发生水解反应的离子方程式为____，该反应的平衡常数为____；（已知：25℃时，Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20mol3/L3）
（4）电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸，装置如图（说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）

①阳极的电极反应式为____________________。
②产品室中反应的离子方程式为____________。

甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：CH4（g）＋CO2（g）=2CO（g）＋2H2（g）　ΔH＝260 kJ·mol－1
已知：2CO（g）＋O2（g）=2CO2（g）ΔH＝－566 kJ·mol－1。
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为____________________________________。
（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入________（填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是_________________________________________________________________。
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________（填写“变大”“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________。
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有________（忽略水解）。
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L（标准状况下）。

（1）已知： C(s)+O2(g)=CO2(g)         ΔH1＝－393.5 kJ/mol
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2＝＋131.3 kJ/mol
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH= ____ ___kJ/mol。
（2）在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是_______（填序号）。
A．每消耗1 mol CO的同时生成2molH2
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示。A、B两点的平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”、“=”或“＜”,下同）；由图判断ΔH _____0。

③某温度下，将2.0 mol CO和6.0 molH2充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)="0.25" mol/L，则CO的转化率=          ，此温度下的平衡常数K=             （保留二位有效数字）。
（3）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，用煤炭气（CO、H2）作负极反应物，空气与CO2的混合气体为正极反应物，催化剂镍作电极，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为：CO+H2－4e-+2CO32-=3CO2+H2O；则该电池的正极反应式为                        。

真空碳热还原—氯化法可实现由铝土矿制备金属铝,其相关反应的热化学方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)3AlCl(g)+3CO(g)　ΔH="a" kJ·mol-1
3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g)　ΔH="b" kJ·mol-1
反应Al2O3(s) +3C(s)2Al(l)+3CO(g)的ΔH=　　　　 kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。 

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