高中化学化学反应与能量的变化填空题

高中化学化学反应与能量的变化填空题 2019.3
（考试总分：100 分考试时长： 120 分钟）
一、填空题（本题共计 5 小题，每题 20 分，共计100分）
1、（20分）硅是太阳能电池的重要材料。

工业冶炼纯硅的原理是：
粗硅冶炼：①SiO2 + 2C Si + 2CO
精炼硅：②Si + 3HCl SiHCl3 + H2
③SiHCl3 + H 2Si + 3HCl
化学反应与能量变化如图所示，回答下列问题：
（1）反应①是_________反应(填“吸热”或“放热”)，反应②是_________反应(填“吸热”或“放热”)。

（2）反应③
破坏反应物中的化学键所吸收的能量_________形成生成物中化学键所放出的能量(填“大于”或“小于”)。

（3）研究物质变化时，人们可以从不同角度、不同层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。

据此判断下列说法错误的是_________(双选)。

A．金属钠和氯气反应生成氯化钠后，其结构的稳定性增强，体系的能量降低
B．等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的能量多
C．氮气分子内部存在着很强的共价键，故通常状况下氮气的化学性质很活泼
D．由石墨制取金刚石是吸热反应，可知金刚石比石墨稳定
E．由放热反应H2 + Cl2 ==== 2HCl来说，断裂1mol H—H键和1molCl—Cl键所吸收的能量小于形成2molH—Cl键所放出的能量
（4）在研究化学反应中的能量变化时，我们通常做下面的实验：
在一个小烧杯里，加入20g已经研磨成粉末的氢氧化钡晶体【Ba(OH)2.8H2O】，将小烧杯放在事先已滴有3—4滴水的玻璃片上，然后向烧杯中加入约10gNH4Cl晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。

写出实验过程中发生反应的化学方程式_________，该反应中反应物总能量_________生成物的总能量(填“大于”或“小于”)，实验过程中立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_________。

2、（20分）已知：2NO2(g)N2O4(g)
△H＜0。

在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质
的物质的量浓度c随时间t 的变化关系如下图所示。

（1）a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是点。

（2）25 min时，增加了（填物质的化学式） mol。

（3）a、b、c、d四个点中所表示的反应体系中，气体颜色由深到浅的顺序是（填字母）。

3、（20分）（1）1g CH4充分燃烧生成液态水，放出55.625kJ的热，写出CH4燃烧的热化学方程式：
__________________________________________。

(2)比较下列物质的性质，（填“>”或“<”）
①非金属性 C____S。

②沸点 H2O____ H2S。

4、（20分）取40ml，0.50mol/L的盐酸与40ml，0.55mol/L的NaOH溶液进行中和反应。

通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。

回答下列问题：
（1）中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、_________________________。

（2）假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm3，又知中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g•℃）。

实验时，还需测量的数据有________（填选项字母）。

A.反应前盐酸溶液的温度
B.反应前盐酸溶液的质量
C.反应前氢氧化钠溶液的温度
D.反应前氢氧化钠溶液的质量
E.反应后混合溶液的最高温度
F.反应后混合溶液的质量
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热△H=_____（保留三位有效数字）。

（3）假定该学生的操作完全同上，实验中改用100mL0.50mol/L 的盐酸与100mL0.55mol/L 的NaOH 溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量___________（填“相等”或“不相等”），所求中和热___________（填“相等”或“不相等”）。

5、（20分）已知H +（aq ）+OH －(aq) =H 2O(l) ΔH=－57.3 kJ·mol -1，回答下列问题。

（
1）仪器A 的名称____ ___；碎泡沫塑料的作用是___________________。

（2）环形玻璃搅拌棒不能用环形铜质搅拌棒代替，其原因是______________ 。

（3）若通过实验测定中和热的ΔH 的绝对值常常小于57.3 kJ/mol ，其原因可能是_______ a ．实验装置保温、隔热效果差 b ．量取NaOH 溶液的体积时仰视读数
c ．分多次把NaOH 溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d ．用温度计测定盐酸初始温度后，直接测定氢氧化钠溶液的温度 (4)将V 1mL1.0mol·L -1
HCl 溶液和V 2mL 未知浓度的NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示（实验中始终保
持V 1＋V 2＝50mL ）。

由下图可知，氢氧化钠的浓度为 ；
假设盐酸与氢氧化钠起始温度平均值为21.0℃，图中最高温度为28.0℃，并近似认为NaOH 溶液和盐酸溶液的密度都是1 g/cm 3，中和后生成溶液的比热容c="4.18" J/(g·℃)。

则中和热ΔH = （取小数点后一位）。

（提示：Q=cmΔt ）
一、填空题（本题共计 5 小题，每题 20 分，共计100分）
1、（20分）【答案】
（1）吸热；放热；
（2）大于；
（3）C D
（4）2NH4Cl + Ba(OH)2.8H2O = BaCl2 + 2NH3 + 10H2O；小于；增大反应物的接触面积，加快反应速率
【解析】
（1）反应①的反应物的总能量低于生成物的总能量，属于吸热反应，反应②
的反应物的总能量高于生成物的总能量属于放热反应，故答案为：吸热；放热；
（2）根据图像，反应③
的反应物的总能量低于生成物的总能量，属于吸热反应，破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，故答案为：大于；
（3）A．金属钠和氯气反应生成氯化钠属于放热反应，生成物结构的稳定性增强，体系的能量降低，故A正确；B．硫蒸气转化为硫固体放热，等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出的能量多，故B正确；]C．氮气分子内部存在着很强的共价键，使得氮气分子很温度，通常状况下氮气的化学性质很不活泼，故C错误；D．由石墨制取金刚石是吸热反应，金刚石的总能量高于石墨，没有石墨稳定，故C错误；E．H2 + Cl2 ==== 2HCl是放热反应，断裂1mol H—H键和1molCl—Cl键所吸收的能量小于形成2molH—
Cl键所放出的能量，故E正确；故选CD；
（4）实验过程中氢氧化钡晶体与氯化铵反应生成了氨气和氯化钡，反应的化学方程式为2NH4Cl +
Ba(OH)2.8H2O = BaCl2 + 2NH3 +
10H2O，该反应属于吸热反应，反应物总能量小于生成物的总能量，实验过程中立即用玻璃棒迅速搅拌，可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，使得现象更明显，故答案为：2NH4Cl + Ba(OH)2.8H2O = BaCl2 +
2NH3 + 10H2O；小于；增大反应物的接触面积，加快反应速率；
2、（20分）【答案】
①b,d ②NO2； 0.8③cdba
【解析】
（1）平衡时的标志是各物质的浓度不再变化，所以bd两点符合；
（2）根据图像的变化程度可判断X表示二氧化氮，Y表示四氧化二氮。

25min时四氧化二氮的浓度仍是0.4mol/ L，所以增加的是NO2的物质的量，原平衡时二氧化氮的物质的量是0.6mol/L，25min时提高为1.0mol/L，所以二氧化氮增加的物质的量是（1.0-0.6）mol/L×2L=0.8mol；（3）从a到b，c（NO2）增大，c点和d点分别是增大c（NO2）后未达到平衡的点和平衡时的点，所以c点c（N O2）大于d点，二氧化氮浓度越大颜色越深，故颜色由深到浅的顺序是cdba。

3、（20分）【答案】
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H =-890 kJ/mol < >
【解析】
(1)4gCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出222.5kJ热量，16g即1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水，放出889kJ热量，则热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol；
(2)①硫酸的酸性比碳酸强，可知非金属性 C＜S；
②H2O分子间存在氢键，则H2O的沸点比H2S高。

4、（20分）【答案】
环形玻璃搅拌棒、温度计 ACE -51.8 KJ·mol-1不相等相等
【解析】
（1）中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、环形玻璃搅拌棒、温度计；（2）由Q=cm△T可知，测定中和热需要测定的数据为：A．反应前盐酸溶液的温度、C.反应前氢氧化钠溶液的温度和E．反应后混合溶液的最高温度，答案选ACE；（3）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃，反应后温度为：23.2℃，反应前后温度差为：3.15℃；第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应前后温度差为：3.1℃；第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃，反应前后温度差为：3.05℃；40mL的0.50mol/L 盐酸与40mL的0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=80mL×1g/cm3=80g，c=4.18J/（g•℃），代入公式Q=cm△T 得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/（g•℃）×80g×(3.15℃+3.1℃+3.05℃)/3=1.036kJ，即生成0.02mol的水放出热量为：1.036kJ，所以生成1mol的水放出热量为：1.036kJ×1mol/0.02mol=-
51.8kJ/mol，即该实验测得的中和热△H=-
51.8kJ/mol；（4）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若用100mL 0.50mol/L盐酸跟100mL
0.55mol/L
NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增加，所放出的热量偏高，但是中和热的均是强酸和强碱反应生成nmol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以用100mL 0.50mol/L盐酸跟100mL 0.55mol/L
NaOH溶液进行上述实验，测得中和热数值相等。

5、（20分）【答案】
（1）环形玻璃搅拌棒；保温隔离隔热作用。

（2）铜棒易导致热量的散失。

（3）a、c、d (4) 1.5 mol·L-1-48.8 kJ·mol-1
【解析】
(1) 环形玻璃搅拌棒；保温隔离隔热作用。

(2) 铜棒易导致热量的散失。

（3）实验装置保温、隔热效果差导致一部分热量散失到外环境中。

a正确
仰视读数时，实际取得的溶液量偏大，但加入烧杯中酸的量为定量，不影响ΔH。

b错误
分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中会导致盖板会被多次打开，热量散失。

c正确
用温度计测定盐酸初始温度后，直接测定氢氧化钠溶液的温度会把盐酸带入NaOH溶液中，导致NaOH溶液不足。

d正确
（4）如图，V1为30mL时温度最高，说明此时酸碱已经反应完毕，又实验中始终保持V1＋V2＝50mL，所以V2为20mL。

酸碱中和可列式：30mL× 1mol·L-1= 20mL×CNaOH,可求NaOH的浓度是1.5 mol·L-
1。

由Q=cmΔt得，该反应放出热量 Q = 50g×4.18 J/(g·℃)×（28℃-
21℃）=1463J,且该反应Q所放出的热量为形成30ml×1mol/L=0.03mol水所放出的热量，故中和热ΔH =-
1.463kJ÷0.03mol=-48.8 kJ·mol-1。