题目内容

15．化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一．某同学进行如图1实验，以检验化学反应中的能量变化．

请回答下列问题：
（1）实验中发现，反应后①中的温度升高；②中的温度降低．由此判断铝条与盐酸的反应是放热反应，Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应．反应过程①（填“①”或“②”）的能量变化可用图2表示．
（2）①中实验测得产生气体的速率与时间的关系如图3所示，则t1-t2时间内速率逐渐增大的主要影响因素是A，t2-t3速率逐渐减小的主要影响因素是B．
A．温度    B．浓度   C．压强
（3）已知①中盛有20mL 2mol/L的稀盐酸，当铝条插入溶液中2min后，收集到标准状况下H2的体积为224mL，则该时间段内反应速率v（HCl）=0.5moL•-1•min-1．

分析 （1）化学反应中，温度升高，则反应放热；温度降低则反应吸热；图2中反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，据此进行解答；
（2）温度、溶液中氢离子浓度都影响反应速率，酸和金属的置换反应是放热反应，相当于溶液温度升高，升高温度反应速率增大，根据浓度和温度对反应速率影响相对大小分析；
（3）根据H原子守恒计算反应的盐酸物质的量，再根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算盐酸反应速率．

解答 解：（1）Al与HCl反应后，温度升高，则说明反应放热，Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl的反应温度降低，说明反应为吸热反应；
反应①为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以①的能量变化可用图2表示；
故答案为：放；吸；①；
（2）温度、溶液中氢离子浓度都影响反应速率，酸和金属的置换反应是放热反应，相当于溶液温度升高，升高温度反应速率增大，t1-t2时间内，温度逐渐升高而氢离子浓度逐渐降低，而速率逐渐增大，说明反应速率的主要影响因素是温度，t2-t3速率逐渐减小，说明反应速率的主要影响因素是氢离子浓度，
故答案为：A；B；
（3）n（H2）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根据H原子守恒得参加反应的n（HCl）=2n（H2）=0.02mol，则该时间段内反应速率v（HCl）=$\frac{\frac{0.02mol}{0.02L}}{2min}$=0.5mol/（L•min），
故答案为：0.5．

点评 本题以铝条与盐酸的反应为载体考查性质实验方案设计，涉及反应速率计算、反应速率影响因素等知识点，为高频考点，难点是（2）题分析，要考虑温度、浓度对反应速率综合影响，题目难度不大．

练习册系列答案
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15．下列事实与水解反应无关的是（　　）
A．用Na2S除去废水中的Hg2+B．用热的Na2CO3溶液去油污
C．利用油脂的皂化反应制造肥皂D．配制CuSO4溶液时加少量稀H2SO4
6．研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分，已知：
2CO（g）+O2（g）?CO2（g）△H1=-566.00kJ•mol-1
2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H2=-196.6kJ•mol-1
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H3=-113.0kJ•mol-1
则反应2NO2（g）+SO2（g）+CO（g）?SO3（g）+2NO（g）+CO2（g）的△H=-268.3kJ•mol-1．NOx主要来源于汽车尾气．
（1）T℃时，模拟汽车尾气催化转化：2NO+2CO?2CO2+N2，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应过程（0～15min）中NO的物质的量随时间变化如图所示：
①T℃时该化学反应的平衡常数K=5（mol/L）-1；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入0.2mol CO和0.4mol N2，平衡将向右移动．（填“向左”、“向右”或“不”）
②图1中a、b分别表示使用同种催化剂时，达到平衡过程中n（NO）的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是b（填“a”或“b”）．
③15min时，若改变外界反应条件，导致n（NO）发生如图所示的变化，则改变的条件可能是增加CO的物质的量浓度或增大压强．
（二）SO2主要来源于煤的燃烧．
25℃时，电离平衡常数：
化学式H2CO3H2SO3
电离平衡常数K1=4.30×10-7
K2=5.61×10-11		K1=1.54×10-2
K2=1.02×10-7
回答下列问题：
（2）①常温下，pH相同的下列溶液：I、Na2CO3，II、NaHCO3，III、Na2SO3．物质的量浓度由大到小的排列顺序为Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ．（用序号表示）
②用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为HSO3-，该反应的离子方程式是：H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑．
（3）已知NaHSO3溶液显酸性，下列说法正确的是D．
A．c（Na+）=2c（SO32-）+2c（HSO3-）+2c（H2SO3）
B．c（Na+）+c（H+）=c（OH─）+c（HSO3─）+c（SO32-）
C．c（HSO3-）＞c（H+）＞c（H2SO3）＞c（SO32-）
D．c（H+）+c（H2SO3）=c（SO32-）+c（OH-）
3．现有易溶强电解质的混合溶液10L，共中可能含K+、Ba2+、Na+、NH4+、Cl-、SO42-、AlO2-、OH-中的几种，向其中通入CO2气体，产生沉淀的量与遇入CO2的量之问的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、Na+、Cl-、NH4+
B．肯定不存在的离子是Cl-、OH-
C．若不能确定的离子中至少还存在一种阳离子，则该离子的最小浓度为：0.2mol/L
D．OA段反应的离子方程式：：2AlO2-+CO2+3H2O═2Al（OH）3↓+CO32-
10．某强酸性溶液X中仅含有NH4+、Al3+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NO3-中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图：

下列有关推断合理的是（　　）
A．若要确定溶液X中是否含有Fe3+，其操作为取少量原溶液于试管中，加入适量KSCN溶液，溶液变血红色，则含有Fe3+
B．沉淀C为BaSO4，沉淀H为BaCO3
C．溶液中一定含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-、Cl-
D．若溶液X为100mL，产生的气体A为112mL（标况），则X中c（Fe2+）=0.05mol•L-1
20．科学家最近研制出利用太阳能产生激光，并在二氧化钛（TiO2）表面作用使海水分解得到氢气的新技术：2H2O$?_{TiO_{2}}^{激光}$2H2↑+O2↑．制得的氢气可用于燃料电池．
（1）分解海水时，实现了从太阳能转变为化学能．生成的氢气用于燃料电池时，实现化学能转变为电能．
通常把拆开1mol 某化学键所吸收的能量或形成1mol某化学键所放出的能量看成该化学键的键能．键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可用于估算化学反应的反应热，化学反应的反应热等于反应中断裂旧化学键的之和与反应中形成新化学键的键能之和的差．
化学键H-HN≡NN-H
键能/KJ•mol-1436946390.8
（2）估算1mol N和 3mol H结合生成1mol NH3放出热量为45.4KJ．在一定条件下，N2和H2合成NH3，该反应为放热反应（填“放热”或“吸热”），每生成2mol  NH3反应的热值为90.8KJ．
7．根据如图所示的N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中能量变化情况，判断下列说法错误的是
（　　）
A．直观看，该反应中反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量
B．2 mol气态氧原子结合生成O2（g）时，能放出498 KJ能量
C．断裂1 mol NO分子中的化学键，需要吸收632KJ能量
D．该反应的热化学方程式为：N2+O2═2NO△H=+180KJ/mol．
4．图为①〜⑥六种烃分子的模型（小黑球代表碳原子，短线代表共价键，氢原子省略）下列说法中不正确的是（　　）
A．烃②、③、④的分子式均为C4H8，三者互为同分异构体
B．烃⑤和⑥的分子式均为C4H6，二者互为同分异构体
C．烃②、③、⑤、⑥分别与足量氧气发生加成反应，均可得到烃①
D．等物质的量的烃②和⑤分别在氧气中完全燃烧，烃⑤消耗的氧气多
5．下列表示物质结构的化学用语或说法中，正确的是（　　）
A．中子数为8的氮原子：${\;}_{8}^{15}$N
B．次氯酸的电子式：
C．PCl5分子的每个原子都满足8电子稳定结构
D．用电子式表示NaCl的形成过程：

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