(g)===NO(g) ΔH,则ΔH= 。
(3)NO与CO反应的热化学方程式可以表示为2NO(g)+2CO(g)===2CO2(g)+N2(g) ΔH=a kJ·mol-1,但该反应的速率很小,若使用机动车尾气催化转化器,尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后,a (填“增大”“减小”或“不变”)。
解析:(1)断裂1 mol O ===O键和1 mol N≡N键需吸收的总能量为(498+945) kJ=1 443 kJ,形成2 mol N—O键放出的总能量为2×630 kJ=1 260 kJ,吸收的能量多于放出的能量,是吸热反应,由此可知1 mol O2与1 mol N2的总能量小于2 mol NO的总能量。(2)ΔH=11-1×945 kJ·mol+×498 kJ·mol-1-630 kJ·mol-1=+91.5 kJ·mol-1。22(3)催化剂只能改变反应速率,不能改变化学平衡,故反应热不变。
答案:(1)吸热 小 (2)+91.5 kJ·mol-1 (3)不变
16.(14分)某实验小组用100 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液与100 mL 0.55 mol·L-1盐酸进行中和热的测定。装置如图所示。回答下列问题:
(1)若实验共需要400 mL NaOH溶液,实验室在配制该溶液时,则需要称量NaOH固体______g。
(2)图中装置缺少的仪器是_________________________。 (3)盐酸稍过量的原因是________________________________。 (4)碎泡沫塑料及泡沫塑料板的作用是________________。 (5)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热
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(ΔH)__________(填“偏大”“偏小”或“不变”),其原因是
_______________________________________________________ _____________________________________________________。 (6)请填写下表中的平均温度差: 实验次数 HCl 1 2 3 4 26.2 27.0 25.9 26.4 起始温度T1/℃ NaOH 26.0 27.4 25.9 26.2 平均值 26.1 27.2 25.9 26.3 终止温度 T2/℃ 30.1 33.3 29.8 30.4 平均温度差 (T2-T1)/℃ ________ (7)若测得该反应放出的热量为2.865 kJ,请写出盐酸与NaOH溶液反应的中和热的方程式:__________________________
___________________________________________________。 解析:(1)因为没有400 mL容量瓶,实际配制的是500 mL(0.5 L)溶液,即m(NaOH)=0.50 mol·L-1×0.5 L×40 g·mol-1=10.0 g。(2)为减少热量损失,需缩短反应时间,要搅拌,应用环形玻璃搅拌棒。(3)为确保NaOH完全反应,减少误差,盐酸需要过量。(4)它们的作用都是保温,减少热量损失。(5)因为醋酸电离会吸热,所以用醋酸测中和热,放出的热量比盐酸要少,ΔH偏大。(6)四组数据计算的温差分别为4.0 ℃、6.1 ℃、3.9 ℃、4.1 ℃,明显第2组数据应舍去,所以平均温度差为4.0 ℃。(7)运用中和热计算公式可得ΔH=-57.3 kJ·mol-
1
。
答案:(1)10.0 (2)环形玻璃搅拌棒 (3)让NaOH溶液完全反应
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(4)保温、隔热,减少热量损失
(5)偏大 醋酸在溶液中电离吸收热量,使测得的中和热(ΔH)偏大 (6)4.0
(7)HCl(aq)+NaOH(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
17.(10分)共价键都有键能之说,键能是指拆开1 mol共价键所需要吸收的能量或形成1 mol共价键所放出的能量。
(1)已知H—Cl键的键能为431.4 kJ·mol-1,下列关于键能的叙述正确的是________(填序号,下同)。
A.每生成1 mol H—Cl键吸收431.4 kJ能量 B.每生成1 mol H—Cl键放出431.4 kJ能量 C.每拆开1 mol H—Cl键放出431.4 kJ能量 D.每拆开1 mol H—Cl键吸收431.4 kJ能量
(2)参考下表中的数据,判断下列分子受热时最稳定的是________。
化学键 键能/(kJ·mol-1) A.H2 C.HCl
H—H 436 H—F 565 H—Cl 431 H—Br 368 B.HF D.HBr
(3)能用键能大小解释的是________。 A.常温常压下,溴呈液态,碘呈固态 B.氮气的化学性质比氧气稳定 C.稀有气体一般很难发生化学反应 D.硝酸易挥发而硫酸难挥发
(4)已知:4HCl+O2===2Cl2+2H2O,常温下,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。
写出该反应的热化学方程式:____________________________。
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(5)在一定条件下,S8(s)和O2(g)发生反应依次转化为SO2(g)和SO3(g)。反应过程和能量关系可用如图简单表示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)
①写出表示S8燃烧热的热化学方程式:_____________________ _____________________________________________________。 ②写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式:_____________ _____________________________________________________。 解析:(1)已知H—Cl键的键能为431.4 kJ·mol-1,所以每拆开1 mol H—Cl键需要吸收431.4 kJ能量,每形成1 mol H—Cl键需要放出431.4 kJ能量。
(2)键能越大,键越稳定,由表格数据可知,HF的键能最大,则HF最稳定。
(3)常温常压下,溴呈液态,碘呈固态,是因为单质碘的分子间作用力大,与键能无关,故A错误;键能越大,分子越稳定,氮气中的共价键的键能比氧气的大,所以氮气的化学性质比氧气稳定,能用键能解释,故B正确;稀有气体为单原子分子,没有化学键,很难发生化学反应,是因为原子达到8电子稳定结构,不易形成化学键,故C错误;物质挥发性与其沸点有关,与键能无关,故D错误。
(4)在反应4HCl+O2===2Cl2+2H2O中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量,反应的热化学方程式为4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(l)
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ΔH=-115.6 kJ·mol-1。
1
(5)①依据图象分析1 mol O2和 mol S8反应生成二氧化硫放热a
8kJ,依据燃烧热的概念是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,根据概念先写出化学方程式,标注物质聚集状态,反应热化学方程式为S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-8a kJ·mol-1。②依据图象分析结合反应能量变化,写出化学方程式,标注物质聚集状态和反1应热,SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式为SO3(g)===SO2(g)+
2O2(g)
ΔH=+b kJ·mol-1。 答案:(1)BD (2)B (3)B
(4)4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(l) ΔH=-115.6 kJ·mol-1 (5)①S8(s)+8O2(g)===8SO2(g) ΔH=-8a kJ·mol-1 1
②SO3(g)===SO2(g)+O2(g)
2ΔH=+b kJ·mol-1
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