- 燃烧热能源
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(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。
已知:常温下,A酸的溶液pH=a,B碱的溶液pH=b。
(1)若A为盐酸,B为氢氧化钡,且a=3,b=11,两者等体积混合,溶液的pH为 。
a.大于7 b.等于7 c.小于7
(2)若A为醋酸,B为氢氧化钠,且a=4,b=12,那么A溶液中水电离出的氢离子浓度为 mol/L,B溶液中水电离出的氢离子浓度为 mol/L。
(3)若A的化学式为HR,B的化学式为MOH,且a+b=14,两者等体积混合后溶液显碱性。则混合溶液中必定有一种离子能发生水解,该水解反应的离子方程式为 。
正确答案
(1)b
(2)10-10 10-12
(3)M++H2OMOH+H+
(1)pH=3的盐酸中的c(H+)与pH=11的氢氧化钡溶液中的c(OH-)相等,都等于1×10-3 mol·L-1,二者等体积混合后恰好完全反应,溶液呈中性。
(2)醋酸和氢氧化钠均抑制水的电离。
(3)a+b=14的意义为酸中c(H+)与碱中c(OH-)相等,二者混合后溶液呈碱性,说明碱为弱碱,反应中碱过量。故弱碱阳离子M+水解。
25℃时0.1 mol/L的醋酸溶液pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大,对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。
(1)为了验证上述哪种解释正确,继续做如下实验:向0.1 mol/L 的醋酸溶液中加入少量下列物质中的 (填写编号),然后测定溶液的pH(已知25℃时,CH3COONH4溶液呈中性)
(2)若 的解释正确,(填甲或乙),溶液的pH应 (填增大、减小或不变)。
(3)常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5L混合溶液。判断:
①溶液中共有 种粒子;
②其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010mol,它们是 和 。
正确答案
(10分)
(1)B (2)乙 增大
(3)①7 ②CH3COO- CH3COOH (两个都写对才得分,共2分)
试题分析:25℃时0.1 mol/L的醋酸溶液pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大,继续做如下实验:向0.1 mol/L 的醋酸溶液中加入少量固体CH3COONH4(已知25℃时,CH3COONH4溶液呈中性)。若乙的解释正确,,溶液的pH应增大;常温下将0.010 mol CH3COONa和0.004 mol HCl溶于水,配制成0.5L混合溶液,溶液中共有 水分子,醋酸分子,钠离子,氯离子,醋酸根离子,氢离子,氢氧根离子共7种粒子;其中有两种粒子的物质的量之和一定等于0.010mol,它们是CH3COO- 和 CH3COOH,是物料守恒。
点评:此题综合考查了水溶液的知识,难度适中,要求学生熟练掌握弱电解质的电离平衡和盐类的水解平衡的知识。
(8分)某学生用0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记下读数;
④移取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液;
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。 请回答:
⑴在④操作中用到的量取仪器是 。以上步骤有错误的是(填编号) ,该错误操作会导致测定结果有误差。下列操作会造成同样的测定结果的是 。
①锥形瓶用待测溶液润洗 ②滴定前读数正确,滴定后俯视读数
③碱式滴定管滴定前无气泡,滴定终点时有气泡 ④滴定前读数正确,滴定后仰视读数
⑤配制NaOH溶液时,称量的NaOH中含NaCl ⑥振荡锥形瓶时部分液体溅出
⑵如下图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL。
正确答案
(1)酸式滴定管 ① ①④⑤ (2)22.60
试题分析::(1)向锥形瓶中取未知浓度的盐酸要用酸式滴定管。滴定管在加入液体前必须用待装液润洗,所以①步错误,不润洗会使滴定管中溶液浓度偏低,消耗溶液体积偏大,使测定结果偏大。锥形瓶用待测液润洗,标准液的体积比正常值大,则浓度偏大;滴定前读数正确,滴定后俯视读数,标准液的体积比正常值小,则浓度偏小;碱式滴定管滴定前无气泡,滴定终点时有气泡,标准液的体积比正常值小,则浓度偏小;滴定前读数正确,滴定后仰视读数,标准液的体积比正常值大,则浓度偏大;配制NaOH溶液时,称量的NaOH中含NaCl,标准液的体积比正常值大,则浓度偏大;振荡锥形瓶时部分液体溅出,标准液的浓度比正常值小,则浓度偏小,所以偏大的是①④⑤。
(2)滴定管精确度为0.01mL,每一格表示1mL,图中读数为22.60mL。
点评:本题主要考查酸碱中和滴定的误差分析,难度较小,只要掌握分析的方法即可。
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
在80℃时,将0.8mol的A气体充入4L已抽空的固定容积的密闭容器中发生反应:A(g)mB(g)隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
(1)m= ,表中b c(填“<”、“=”或“>”)。
(2)100秒后若将容器的体积缩小至原来一半,平衡时A的浓度____________0.09 mol/L(填“<”、“=”或“>”)。
(3)在80℃时该反应的平衡常数K值为 (保留1位小数)。
(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡时 。
①A的转化率越高 ②A与B的浓度之比越大
③B的产量越大 ④正反应进行的程度越大
正确答案
(8分)(1)2,< (2)> (3)0.5, (4)①②④
试题分析:(1)根据表中数据可知,反应进行到20s时,A的浓度减少了0.20mol/L-0.14mol=0.06mol/L。B的浓度增加了0.12mol/L,根据浓度的变化量之比是相应的化学计量数之比可知,m=2。根据方程式可知,(b-0.09)×2=c-0.20,解得2b=c-0.02,所以b<c。
(2)该反应是体积增大的可逆反应,所以增大压强,平衡向逆反应方向移动。则100秒后若将容器的体积缩小至原来一半,平衡时A的浓度>0.09 mol/L。
(3)根据表中数据可知,平衡时A的浓度是0.09mol/L,则平衡时B的浓度是(0.2mol/L-0.09mol/L)×2=0.22mol/L,所以在80℃时该反应的平衡常数K值为。
(4)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以在其他条件相同时,该反应的K值越大,则A的转化率越高,A与B的浓度之比越大,正反应进行的程度越大,但B的产量不一定越大,答案选①②④。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,有助于提升学生的学科素养。
(共14分)某学习小组甲利用中和反应原理和DIS系统(即数字化信息系统,由传感器、数据采集器和计算机组成)测定某氨水的物质的量浓度,以测量溶液导电能力来判断滴定终点。请回答:
(1)实验时量取10.00mL氨水样品,配制成100mL待测氨水。
(2)量取20.00mL上述溶液倒入洁净干燥锥形瓶中,连接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少量蒸馏水,是否会影响测量结果_____________________(填“是”“否”“不能确定”)。
(3)①滴定管盛放盐酸前,要先__________________________________________,用少量蒸馏水洗涤后,再__________________________________________________,然后加入盐酸调整液面至凹液面的最低点处于滴定管的_____________________________________。
②向锥形瓶中滴加0.10mol·L-1的盐酸,计算机屏幕上显示出溶液导电能力与加入盐酸体积关系的曲线图。
写出氨水与盐酸反应的离子方程式___________________________________________;该氨水样品的物质的量浓度为__________________________。若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,则会使测定结果 。(填偏高、偏低、无影响)
正确答案
(1)否
(2)①检查滴定管是否漏水; 用所要盛放的盐酸润洗2~3次;
“0”刻度或“0”刻度以下;
(3) ②NH3·H2O + H+ = NH4+ + H2O ;1.00mol/L ;偏高
考查中和滴定实验的原理以及有关误差分析等。
(1)锥形瓶中含有蒸馏水是不会影响实验结果的。
(2)滴定管盛放盐酸前,要首先检查滴定管是否漏水。如果不漏水,用少量蒸馏水洗涤后,再用所要盛放的盐酸润洗2~3次,然后加入盐酸调整液面至凹液面的最低点处于滴定管的“0”刻度或“0”刻度以下。
(3)氨水是弱碱,所以反应的离子方程式是NH3·H2O + H+ = NH4+ + H2O。当二者恰好反应时,生成强电解质氯化铵,溶液的导电性最强,所以根据图像可知,二者恰好反应时,消耗盐酸是20ml,所以氨水的浓度是,则原氨水的浓度是0.1mol/L×10=1.0mol/L。
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