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16.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的.如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法中正确的是(  )
A.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应放出的能量为180 kJ
B.1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量
C.在1 L的容器中发生反应,10 min内 N2 减少了1 mol,因此10 min内的平均反应速率为v(NO)=0.1 mol/(L•min)
D.NO是一种酸性氧化物,能与NaOH溶液反应生成盐和水

分析 A.依据反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量计算判断;
B.依据A计算的焓变判断反应能量变化;
C.根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算出用氮气表示的反应速率,然后根据反应速率与化学计量数成正比计算v(NO);
D.NO不与氢氧化钠溶液反应.

解答 解:A.焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量,N2+O2=2NO△H=946kJ/mol+498kJ/mol-2×632kJ/mol=+180kJ/mol,故该反应是吸热反应,故A错误;
B.依据A计算可知反应是吸热反应,故1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量,故B正确;
C.在1L的容器中发生反应,10min内N2减少了1mol,因此10min内的平均反应速率:v(N2)=$\frac{\frac{1mol}{1L}}{10min}$=0.1mol/(L•min),根据反应N2+O2=2NO可知,v(NO)=2vv(N2)=0.2mol/(L•min),故C错误;
D.一氧化氮与氢氧化钠溶液不反应,NO是不成盐氧化物,故D错误;
故选B.

点评 本题考查反应热与焓变的应用,题目难度中等,明确焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量为解答关键,注意掌握化学反应与能量变化 的关系,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力.

练习册系列答案
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6.(一)某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应,提出了两种可能;一是发生氧化还原反应:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+;二是发生双水解反应:2Fe3++3SO32-+6H2O=2Fe2++2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO4,为了证明是哪一种反应发生,同学们设计并实施了下列实验,请填写下列空白:
实验Ⅰ:学生选择的实验用品:Na2SO3浓溶液,BaCl2稀溶液,稀盐酸,试管若干,胶头滴管若干,从选择的药品分析,设计这个实验的目的是检验Na2SO3是否变质(或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4).
实验Ⅱ:取5mL FeCl3浓溶液于试管中,再滴加入 Na2SO3浓溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,无气泡产生,无沉淀生成,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色,这种红褐色液体是氢氧化铁胶体向红褐色液体中加入稀盐酸至过量,将所得溶液分为两等份,其中一份加入KSCN溶液变成血红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3.另一份加入BaCl2稀溶液有少量白色沉淀生成,产生该白色沉淀的离子方程式是Ba2++SO42-═BaSO4↓.
实验Ⅲ:换成两种稀溶液重复实验Ⅱ,产生现象完全相同,由上述实验得出的结论是Fe3+与SO32-同时发生氧化还原反应和双水解反应
若在FeCl3溶液中加入Na2CO3浓溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的化学方程式是2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl.
从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看出,二者的水溶液与FeCl3溶液反应现象差别很大,分析其可能的原因是:①SO32-有较强的还原性,CO32-没有还原性;②SO32-水解能力较CO32-小.
(二)镍虽不是中学阶段常见的金属元素,但在工业生产中有着重要作用.NiSO4•xH2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于镀镍、电池等,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得.操作步骤如下:

①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质,除去Cu2+的离子方程式为FeS(aq)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+CuS(aq).
②滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,加Na2CO3过滤后,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这两步操作的目的是增大NiSO4浓度,富集Ni元素,有利于蒸发结晶.

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