- 化学反应与能量
- 共8781题
已知下列热化学方程式:
① H2(g) +1/2O2(g) === H2O(l) △H = -285.8 kJ/mol
② C(s) + O2(g) == CO2(g) △H = -393.5 kJ/mol
③ C(s) + H2O(g) ===CO(g) + H2(g) △H = +131.5 kJ/mol
请回答:
(1)上述反应中属于放热反应的是________(填序号,下同),属于吸热反应的是_______。
(2)2mol碳完全燃烧放出的热量为_______kJ。
(3)氢气的燃烧热△H=_______kJ/mol。
正确答案
(1)①②; ③
(2)787
(3)-285.8 kJ
(1)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和水蒸气。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出热量44.6 kJ,其热化学方程式是___________________________。
(2)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2是放热反应,当1 mol Cl2参与反应时释放145 kJ的热量,写出这个热化学方程式:________________________。
(3)家用液化气中的主要成分之一是丁烷,当10 kg丁烷完全燃烧并生成CO2和液态水时,放出的热量是5×105 kJ,试写出丁烷燃烧的热化学方程式:_____________________。丁烷的燃烧热为________kJ·mol-1。已知1 mol液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量,则反应:C4H10(g)+13/2O2(g)===4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
正确答案
(1)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(g) ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1 (2)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ·mol-1 (3)C4H10(g)+13/2O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l) ΔH=-2 900 kJ·mol-1;2 900;-2680
2009年“六·五”世界环境日,中国主题是“减少污染--行动起来”,这向世界传达了建设环境友好型社会的理念。已知反应:
①
②
请回答下列问题
(1)反应①的熵变S_________(填“>”或“<”)0。
(2)有人建议,汽车尾气中的CO可用催化加热分解的方法来消除(反应①),这一方案在理论上是否可行? _________(填“可行”或“不可行”)。
(3)反应②中的是不是CO的燃烧热? _________(填“是”或“不是”)。
(4)煤炭的充分燃烧也是建设环境友好型社会的一个重要方面,12g C(s)完全燃烧生成CO2(g)时,放出的热量为_________kJ(依据反应①、②计算)。
正确答案
(1)<
(2)不可行
(3)不是
(4)393
醋酸是重要的一元酸,在有机和无机反应中都有应用.现有25℃时pH=3的醋酸。请回答下列问题:
(1)若向醋酸中加入少量醋酸钠固体,此时溶液中c(H+)/c(CH3COOH)将
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2) 若向醋酸中加入稀NaOH溶液,使其恰好完全反应,所得溶液的pH 7
(填“>”、“<”或“=”);用离子方程式表示其原因 。
(3)若向醋酸中加入稀NaOH溶液至溶液恰好呈中性,此时c(Na+) c(CH3COO-)(填“>”“<”“=”)。
正确答案
(1) 减小 。(2) > ,
CH3COO- +H2O CH3COOH +H+ 。(3) = 。
试题分析:(1)在醋酸中存在着已下电离,CH3COOHCH3COO-+H+,所以加入醋酸钠固体,增加了CH3COO-,由于温度不变所以,醋酸的电离常数不变,即K=c(CH3COO-)c(H+)/c(CH3COOH),c(CH3COO-)变大,所以c(H+)/c(CH3COOH)将变小;(2)醋酸为弱酸,而NaOH为强碱,所以若向醋酸中加入稀NaOH溶液,使其恰好完全反应,所得溶液的pH>7,其原因是由于醋酸根离子的水解,其水解的方程式为CH3COO- +H2O
CH3COOH +H+ ,(3)根据电荷平衡可以得到,c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),由于溶液恰好呈中性,即c(H+)=c(OH-),
所以c(Na+)=c(CH3COO-)。
点评:本题考查了盐类水解,水解常数,该考点是高考考查的重点和热点,本题要注意水解常数只跟温度有关,该题难度适中。
(6分)常温下,取0.2 mol/L HA溶液与0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化不计),测得混合溶液的pH=8。试回答以下问题:
(1)混合后的溶液中由水电离出的c(OH-)____0.1 mol/L NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)已知NH4A溶液显中性,又知将HA溶液加到NaHCO3溶液中有气体放出,试推断NH4HCO3溶液的pH________7(填“>”、“<”或“=”)。
(3)有相同温度下相同浓度的四种盐溶液:
正确答案
(1)> (2)> (3) ABDC
混合后相当于0.1mol/L NaA,A― 水解促进水电离,⑴(1)> (2)酸性HA大于H2CO3 ,NH4HCO3水解后呈碱性,PH >7(3) ABDC
有人曾建议用AG表示溶液的酸度(acidity grade),AG的定义为
AG=lg(c(H+)/c(OH-))。请回答下列问题:
(1)在25℃时,若溶液呈中性,则AG= 。
(2)在25℃时,若溶液的pH=12,则AG= 。
(3)在25℃时,溶液的pH与AG的换算公式为AG= (要化简)。
(4)在25℃时,将AG=-12的NaOH溶液aL与AG=12的H2SO4溶液bL混合(混合后的体积误差可以 忽略),若所得混合液的AG=10,则a∶b= 。
正确答案
(1) 0 (2)-10 (3)14-2pH (4)9∶11
试题分析:(1)在25℃时,若溶液呈中性,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L.c(H+)/c(OH-)=1.所以AG= lgc(H+)/c(OH-)=0。(2)在25℃时,若溶液的pH=12,则c(H+)=10-12mol/L,c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-2mol/Lc(H+)/c(OH-)=10-10.AG=-10.(3)在25℃时,溶液的pH=-lgc(H+), c(OH-)=Kw÷c(H+)=10-14/c(H+);AG=lgc(H+)/c(OH-)=lgc2(H+)/Kw="14+2lg" c(H+)=14-2pH。(4)在25℃时,将AG=-12的NaOH溶液,pH=13,c(OH-)=0.1mol/L与AG=12的H2SO4溶液,pH=1,c(H+)=0.1mol/L两溶液混合后.AG=10,pH=2,c(H+)=0.01mol/L则0.1b-0.1a=0.01(a+b).整理可得a:b=9:11。
(14分)在温度t℃下,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,向该溶液中逐滴加入pH=b的NaHSO4,测得混合溶液的部分pH如下表所示:
(1)依据题意判断,t℃___________25℃(填“大于”、“小于”或“等于”),该温度下水的离子积常数Kw = ___________。
(2)b=____________,x =" ______mL" 。
(3)反应③的离子方程式为____________________________
(4)将此温度下的Ba(OH)2溶液取出1mL,加水稀释至1L,则稀释后溶液中
c(Ba2+)﹕c(OH-)= ;
(5) 与NaHSO4相同, NaHSO3和NaHCO3也为酸式盐。已知NaHSO3溶液呈酸性,NaHCO3溶液呈碱性。现有浓度均为0.1mol/L的NaHSO3溶液和NaHCO3溶液,溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S或C),其中可能正确的是___________(填正确答案的标号)。
A.c()>c(
)>c(
)>c(
)>c(
)
B.c()+c(
)=c(
)+2c(
)+c(
)
C.c()+c(
)=c(
)+c(
)
D.两溶液中c()、c(
)、c(
)分别相等
正确答案
(每空2分)
(1)> , 1×10—12
(2) 4, 27
(3) Ba2+ + 2OH— + 2H+ + SO42— = BaSO4 ↓+ 2H2O
(4) 1:20
(5) ABC
试题分析:(1)t℃下,某Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=12,则Kw = c(H+) ×c(OH-)=10-(a+b)=1×10-12>1×10-14,所以t>25;
(2)未加入硫酸氢钠溶液的Ba(OH)2的稀溶液pH=8,说明Ba(OH)2的稀溶液中c(H+)=10-8 mol/L,则a=8,b=4;33mL的Ba(OH)2的稀溶液加入xmL的pH=4的NaHSO4后pH=7,说明此时溶液显碱性,则c(OH-)×V(Ba(OH)2)- c(H+)×x=1×10-12/1×10-7×(x+33),解得x=27;
(3)反应③是等体积的Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应,混合后溶液呈中性,所以离子方程式为Ba2+ + 2OH— + 2H+ + SO42— = BaSO4 ↓+ 2H2O
(4)Ba(OH)2是强碱,1mL的Ba(OH)2溶液中c(Ba2+)="0.5" c(OH-)=1/2×10-4mol/L,稀释1000倍后,c(Ba2+)=5×10-8mol/L,c(OH-)=1×10-7mol/L< c(H+),碱溶液中不可能存在c(OH-) < c(H+),所以此时稀释后的溶液中氢氧根离子浓度按纯水计算,c(OH-)=1×10-6mol/L,则c(Ba2+)﹕c(OH-)= 5×10-8mol/L/1×10-6mol/L=1:20;
(5)NaHSO3溶液呈酸性,说明HSO3-的电离程度大于其水解程度;NaHCO3溶液呈碱性,说明HCO3-的水解程度大于其电离程度。A、若R是S元素,则c(Na+)>c(HRO3-)>c(H+)>c(RO32-)>c(OH-),正确;B、无论R是哪种元素,都符合电荷守恒规律,正确;C、无论R是哪种元素,都符合物料守恒规律,c(Na+)=c(HRO3-)+c(RO32-)+c(H2RO3),与c(Na+)+c(H+)=c(HRO3-)+2c(RO32-)+c(OH-)相结合,即得
c(H+)+c(H2RO3)=c(RO32-)+c(OH-),正确;D、两溶液中c(Na+)相等,NaHSO3溶液c(RO32-)较大,但c(HRO3-)无法判断,错误,凳矮矮选ABC。
某温度(t ℃)时,水的离子积为KW=1.0×10-13,则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)________25 ℃,其理由是
____________________________________________________________。
若将此温度下pH=11的苛性钠溶液a L与pH=1的稀硫酸b L混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,则a∶b=________;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是___________________________________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=________。此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是__________________________________________。
正确答案
大于 水的电离是吸热过程,KW随温度升高而增大 (1)10∶1 c(Na+)>c()>c(H+)=c(OH-)或c(Na+)=2c(
)>c(H+)=c(OH-) (2)9∶2
c(H+)>c()>c(Na+)>c(OH-)
水的电离是吸热过程,KW随温度升高而增大,故温度高于25 ℃。
稀H2SO4中,c(H+)=0.1 mol·L-1,NaOH溶液中
c(OH-)==0.01 mol·L-1
(1)0.01 mol·L-1×a L=0.1 mol·L-1×b L
a∶b=10∶1
离子浓度关系c(Na+)>c()>c(H+)=c(OH-)
或c(Na+)=2c()>c(H+)=c(OH-)
(2)若pH=2,则
c(H+)混==0.01 mol·L-1
a∶b=9∶2
离子浓度关系:此时,假如原来NaOH溶液为9 L,H2SO4溶液则为2 L
n(Na+)=0.01 mol·L-1×9 L=0.09 mol
剩余n(H+)=0.01 mol·L-1×(9 L+2 L)=0.11 mol
n()=×2 L=0.1 mol
所以:c(H+)>c()>c(Na+)>c(OH-)。
往20mL硫酸和盐酸的混合溶液中,加入0.05mol/LBa(OH)2溶液时,生成BaSO4的量和溶液的pH变化如右图。试回答:
(1)起始时,混酸中H2SO4的物质的量浓度为
(2)起始时,混酸中盐酸的物质的量浓度为
(3)B点时溶液的pH是 。
正确答案
(1)0.05mol/L (2)0.2mol/L (3)1
试题分析:(1)根据图像可知,当加入20ml氢氧化钡时,沉淀达到最大值,所以硫酸的物质的量是0.02L×0.05mol/L=0.001mol,则硫酸的浓度是0.001mol÷0.02L=0.05mol/L。
(2)当Ph=7是,酸碱恰好中和,则盐酸的物质的量是2×0.04L×0.05mol/L=0.004mol,则盐酸的浓度是0.004mol÷0.02L=0.2mol/L。
(3)B点相当于是硫酸被中和,则溶液中氢离子的浓度是,所以pH=1。
点评:该题是基础性试题的考查,试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练。旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确图像的变化趋势特点,然后结合题意灵活运用即可。
为了测定某浓硫酸样品的物质的量浓度,进行了以下实验操作:
E.小心滴入NaOH标准溶液,边滴边摇动锥形瓶,滴定至恰好反应为止,记下读数为V2mL。
F.把锥形瓶移到碱式滴定管下,在锥形瓶下垫一张白纸。
G.用某仪器准确量取浓硫酸样品10.00 mL,在烧杯中用蒸馏水溶解。
请完成下列填空:
⑴正确操作步骤的顺序(用编号字母填写) 。
⑵用来量取10.00mL浓硫酸的仪器是 ,用NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是 。
⑶滴定中可选用的指示剂是 ,滴定中,目光应注视___ __ 。
⑷某学生实验时用稀硫酸润洗了锥形瓶测定的浓度会偏_ 。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
正确答案
(1)G A C D B F E (2分)
(2)移液管(或酸式滴定管) 保证标准液浓度不被稀释 (各1分)
(3)酚酞(或甲基橙) 锥形瓶中溶液颜色变化和滴定管液体滴下速度(各1分)
(4)偏高 (1分)
试题分析:(1)根据中和滴定原理和实验要求可知,正确的操作顺序是G A C D B F E。
(2)浓硫酸显酸性,应该用酸式滴定管或移液管来量取,但不能用量筒,因为量筒只能读数到0.1ml。如果不用氢氧化钠溶液润洗碱式滴定管,则会降低氢氧化钠溶液的浓度,从而引起误差。所以用NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是保证标准液浓度不被稀释。
(3)强酸和强碱之间的滴定,指示剂可以是酚酞,也可以是甲基橙。滴定过程中,目光应注视锥形瓶中溶液颜色变化和滴定管液体滴下速度。
(4)实验时用稀硫酸润洗了锥形瓶,则导致硫酸的物质的量增加,消耗的氢氧化钠增多,所以测定结果偏高。
点评:该题是基础性试题的考查,试题注重对教材基础知识的考查和学生实验能力的培养。该题基础性强,难易适中,重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
(6分)(1)某学生进行中和热测定,取用50 mL 0.50 mol·L-1的HCl和50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH溶液(密度都是1 g·cm-3)。实验后得到以下数据:
(中和后生成的溶液的比热容为4.18J·g-1·℃-1)请替该同学计算出中和热的平均值: .
(2)该学生测得的数据比理论值 (填“高”或“低”).
(3)从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是(填写字母) .
E.用量筒量取盐酸体积时仰视读数
F.烧杯和玻璃棒吸收了一部分热量
正确答案
(1)52.25kJ·mol-1 (2)低 (3)ABCDF
(1)根据实验数据可知,实验3中数据是无效的,所以温度差的平均值是3.125℃,所以根据△H==52.25kJ·mol-1。
(2)中和热是57.3kJ·mol-1,所以实验值比理论值低。
(3)数值偏低,说明反应中有热量损失,或者是酸、碱有损失。E中读数偏大,结果应该是是偏高,所以正确的答案选ABCDF。
(1)已知热化学方程式:
4Al(s) + 3O2(g) = 2Al2O3 (s) ΔH1=-3288.6 kJ·mol-1,
4Fe(s) + 3O2 (g) =2Fe2O3 (s) ΔH2=-1631.8 kJ·mol-1,
则铝粉与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式为 。
(2)已知标准状况下44.8L氢气燃烧生成液态水时放出571.6KJ的热量,氢气的燃烧热为 ;又已知1mol液态水变成气态时需要吸收44KJ的热量,则标准状况下22.4L氢气燃烧生成气态水的热化学方程式为 。
正确答案
2Al(s)+ Fe2O3 (s)= Al2O3 (s)+2 Fe(s),ΔH=-828.4kJ/mol;285.8kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g),ΔH=-241.8kJ/mol
试题分析:(1)①Fe(s)+1/2O2(g)=FeO(s)△H=-272.0kJ•mol-1,②2Al(s)+2/3O2(g)=Al2O3(s)△H=-1675.7kJ•mol-1,将方程式②-①×3得2Al(s)+3FeO(s)═Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-859.7 kJ•mol-1;
(2) 标准状况下44.8L氢气物质的量为2mol,燃烧生成液态水时放出571.6KJ的热量,则1mol氢气燃烧生成液态水放热285.8KJ,故氢气的燃烧热为285.8KJ,反应的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2(l)△=-571.6KJ/mol;1mol液态水变成气态时需要吸收44KJ的热量的热化学方程式为:H2O(l)=H2O(g)△H=+44KJ/mol;①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△=-571.6KJ/mol;②H2O(l)=H2O(g)△H=+44KJ/mol;由盖斯定律计算得到(①+2×②)/2得到:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g),ΔH=-241.8kJ/mol。
化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)出的能量。已知白磷和P4O6(s)的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1)
(1)写出1mol P4(白磷)与O2反应生成P4O6的热化学反应方程式_________________
(2)已知白磷在氧气中燃烧可能生成两种固态氧化物物(P4O6与 P4O10),3.1g白磷在3.2g氧气中恰好完全反应,放出热量a kJ。计算白磷的燃烧热为ΔH=________(第(1)小题中的ΔH以-b kJ/mol带入计算)
(3)已知白磷与红磷互为同素异形体,它们各自的主要理化性质如下:
上图为红磷与白磷相互间转化的能量变化图,请根据上述信息填空。 X代表_______(填“红磷”或“白磷”);判断的理由________________。
正确答案
(1)4P(白磷)+3O2(g)== P4O6(s) △H=-1638kJ/mol
(2)(-80a+b)/4 kJ/mol
(3)白磷;白磷能量高不稳定
某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 ,直到最后加入一滴盐酸后,溶液由 色变为 ,且 为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则反应消耗盐酸的体积为________ mL,
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
依据上表数据求得NaOH溶液的物质的量浓度为 。
正确答案
锥形瓶内溶液颜色的变化(1分) 黄色(1分) 橙色(1分)半分钟不变色(1分)
(2)D(1分) (3)20.00mL(1分) (4)0.0800 mol/L(2分)
试题分析:(1)酸碱中和滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化,滴定终点时溶液颜色由黄色突变为橙色,且半分钟内不褪色.(2)A、酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=可知,测定c(NaOH)偏大,故A不符合。B、滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据c(待测)=
可知,测定c(NaOH)无影响,故B不符合;C选项酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=
可知,测定c(NaOH)偏大,故C不符合;D选项,读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=
可知,测定c(NaOH)偏低,故D符合;(3)起始读数为0.10mL,终点读数为20.10mL,盐酸溶液的体积为20.00mL。(4)根据数据的有效性,舍去第2组数据,然后求出1、3组平均消耗V(盐酸)=20.00mL,
HCl +NaOH = NaCl +H2O
0.0200L×0.1000mol/L 0.025L×C(NaOH)
则C(NaOH)= =0.0800 mol/L
100mL 0.1 mol·L-1HCI与等体积0.15 mol·L-1 Ba(OH)2溶液混合,求PH值(写出过程)。
正确答案
pH=13
考查pH的有关计算
氯化氢的物质的量是0.1L×0.1mol/L=0.01mol
氢氧化钡的物质的量是0.1L×0.15mol/L=0.015mol
所以氢氧化钡是过量的根据反应式H++OH-=H2O可知
溶液中OH-的浓度是
所以溶液中氢离子浓度是1×10-13mol/L因此溶液的pH=13
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