【題目】I.2017年5月5日，中國(guó)首架按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研制的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型客機(jī)C-919在上海浦東機(jī)場(chǎng)首飛，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中研究的利用催化技術(shù)將飛機(jī)尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2的反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0。

(1)若將1mol NO和2mol CO通入2L的恒容密閉容器中，在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)中生成的N2的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化情況如圖1所示。則NO從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí)的平均反應(yīng)速率v(NO)=__________，4min末CO的濃度為__________mol·L-1。

(2)已知上述反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系如圖2所示。工業(yè)上催化裝置中比較適合的溫度和壓強(qiáng)是__________

II.取50 mL0.50mol·L-1NaOH溶液和50 mL、0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

(1)請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表中的空白：

溫度

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

起始溫度t1/℃

終止溫度t2/℃

溫度差平均值（t2-t1）/℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

30.1

__________

2

27.0

27.4

27.2

31.3

3

25.9

25.9

25.9

29.8

4

26.4

26.2

26.3

31.4

(2)近似認(rèn)為0.50mol·L-1 NaOH 溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1g·cm-3，中和后生成溶液的比熱容c =4.18J·g-1·℃-1。則中和熱△H=__________。(取小數(shù)點(diǎn)后一位)

(3)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ·mol-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是__________（填字母）。

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度

【答案】0.05mol/(L·min) 0.8 400K、1MPa 4.0 66.9 kJ/mol b

【解析】

(1)先計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)始至平衡時(shí)N2的反應(yīng)速率，然后根據(jù)速率比等于化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比計(jì)算v(NO)；

(2)工業(yè)上催化裝置比較適合的溫度和壓強(qiáng)是NO平衡轉(zhuǎn)化率最大，設(shè)備承受壓強(qiáng)較小，設(shè)備材料經(jīng)濟(jì)效益好；

II.(1)先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；

(2)先根據(jù)Q=mc△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱；

(3)根據(jù)△H=-kJ/mol 及Q=mc△T分析實(shí)驗(yàn)誤差。

I.(1)根據(jù)圖1可知：從反應(yīng)開(kāi)始至平衡時(shí)，△c(N2)=0.10mol/L，則v(N2)==0.025mol/(L·min)，根據(jù)方程式2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)可知v(NO)=2v(N2)=2×0.025mol/(L·min)=0.05 mol/(L·min)；

根據(jù)方程式可知：每反應(yīng)產(chǎn)生1mol/LN2，會(huì)同時(shí)消耗2mol/LCO，則在4min末△c(N2)=0.10mol/L，所以CO改變濃度為0.20mol/L，由于反應(yīng)開(kāi)始時(shí)CO的濃度為1mol/L，因此平衡時(shí)CO的濃度為1mol/L-0.20mol/L=0.80mol/L；

(2)反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系如圖2所示，分析變化特征可知，工業(yè)上催化裝置比較適合的溫度和壓強(qiáng)是400 K、1 MPa；

II. (1)4次溫度差分別為：4.0℃，4.1℃，3.9℃，5.1℃，第四組數(shù)據(jù)偏差太大，要舍去，三次溫度差平均值為4.0℃；

(2)酸、堿中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)是H++OH-=H2O，50mL 0.5mol/L NaOH溶液和50mL0.5mol/L稀硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量有物質(zhì)的量少的NaOH決定，n(H2O)=0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：100mL×1g/cm3=100g，溫度變化的值為△T=4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=mc△T=100g×4.18J/（g℃）×4.0℃=1672J，即1.672kJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-=66.9 kJ/mol；

(3)a.裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，a錯(cuò)誤；

b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大，放出的熱量偏高，中和熱的數(shù)值偏大，b正確；

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，熱量散失較多，測(cè)得溫度偏低，中和熱的數(shù)值偏小，c錯(cuò)誤；

d.溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H2SO4測(cè)溫度，硫酸的起始溫度偏高，測(cè)得的熱量偏小，中和熱的數(shù)值偏小，d錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是b。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】按要求填空：

（1）命名下列有機(jī)物：HOCH2CH2CHO_____，________。

（2）燃燒某有機(jī)物A 1.50 g，生成1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2和0.05 mol H2O，該有機(jī)物的蒸氣對(duì)空氣的相對(duì)密度是1.04，則該有機(jī)物的分子式為_____。

（3）已知端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng):2RC≡CHRC≡C—C≡CR+H2,稱為Glaser反應(yīng)，回答下列問(wèn)題：

已知:，該轉(zhuǎn)化關(guān)系的產(chǎn)物E（C16H10）的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______，用1 mol E合成1,4二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣____mol。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某學(xué)生對(duì)Na2SO3與AgNO3在不同pH下的反應(yīng)進(jìn)行探究。

（1）測(cè)得Na2SO3溶液pH＝10，AgNO3溶液pH＝5，原因是（用離子方程式表示）：___。

（2）調(diào)節(jié)pH，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

pH

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

a

10

產(chǎn)生白色沉淀，稍后溶解，溶液澄清

b

6

產(chǎn)生白色沉淀，一段時(shí)間后，沉淀未溶解

c

2

產(chǎn)生大量白色沉淀，一段時(shí)間后，產(chǎn)生海綿狀棕黑色物質(zhì)X

查閱資料得知：

ⅰ.Ag2SO3：白色，難溶于水，溶于過(guò)量的Na2SO3溶液。

ⅱ.Ag2O：棕黑色，不溶于水，能和酸反應(yīng)。

該學(xué)生對(duì)產(chǎn)生的白色沉淀提出了兩種假設(shè)：

①白色沉淀為Ag2SO3。

②白色沉淀為Ag2SO4，推測(cè)的依據(jù)是___。

（3）取b、c中白色沉淀，置于Na2SO3溶液中，沉淀溶解。該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了白色沉淀不是Ag2SO4。實(shí)驗(yàn)方法是：另取Ag2SO4固體置于__溶液中，未溶解。

（4）將c中X濾出、洗凈，為確認(rèn)其組成，實(shí)驗(yàn)如下：

Ⅰ.向X中滴加稀鹽酸，無(wú)明顯變化。

Ⅱ.向X中加入過(guò)量濃HNO3，產(chǎn)生紅棕色氣體。

Ⅲ.分別用Ba(NO3)2、BaCl2溶液檢驗(yàn)Ⅱ中反應(yīng)后的溶液，前者無(wú)明顯變化，后者產(chǎn)生白色沉淀。

①實(shí)驗(yàn)Ⅰ的目的是___。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，X的成分是___。

③Ⅱ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

（5）該同學(xué)綜合以上實(shí)驗(yàn)，分析產(chǎn)生X的原因：隨著酸性的增強(qiáng)，體系的還原性增強(qiáng)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉�。以太�?yáng)能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無(wú)污染的制氫方法。其反應(yīng)過(guò)程如下圖所示：

(1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是______________________________________

(2)已知反應(yīng)Ⅱ：2H2SO4(l)＝2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g) △H＝＋550 kJ·mol－1

它由兩步反應(yīng)組成：i．H2SO4(l)＝SO3(g)＋H2O(g) △H＝＋177 kJ·mol－1

ii．SO3(g)分解。

則SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式為____________________。

(3)L（L1、L2）、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度其中之一。如圖表示L一定時(shí)，ii中SO3(g)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨X的變化關(guān)系。

①X代表的物理量是__________。

②判斷L1、L2的大小關(guān)系：L1_______L2，并簡(jiǎn)述理由：______________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室用含有雜質(zhì)（FeO、Fe2O3）的廢CuO制備膽礬晶體，經(jīng)歷了下列過(guò)程（已知 Fe3+在 ph=5時(shí)沉淀完全）．其中分析錯(cuò)誤的是

A. 步驟②發(fā)生的主要反應(yīng)為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

B. 步驟②可用氯水、硝酸等強(qiáng)氧化劑代替H2O2

C. 步驟③用 CuCO3代替CuO也可調(diào)節(jié)溶液的pH

D. 步驟⑤ 的操作為：向漏斗中加入少量冷的蒸餾水至浸沒(méi)晶體，待水自然流下，重復(fù)操作 2～3次

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列有關(guān)能量的判斷和表示方法正確的是( )

A.由C(s，石墨)=C(s，金剛石) ΔH＝＋1.9 kJ·mol-1，可知：金剛石比石墨更穩(wěn)定

B.等質(zhì)量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒，后者放出的熱量更多

C.由H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ/mol，可知：含1 mol/L CH3COOH的溶液與含1mol/L NaOH的溶液混合，放出熱量等于57.3 kJ

D.2gH2完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8 kJ熱量，則氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋O2(g) =H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ/mol

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】軟錳礦(主要成分MnO2，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應(yīng)可制備MnSO4·H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+SO2MnSO4。

(1)質(zhì)量為17.40 g純凈MnO2最多能氧化____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2。

(2)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39，pH=7.1時(shí)Mn(OH)2開(kāi)始沉淀。室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其濃度均小于1×10-6mol·L-1)，需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為____。

(3)下圖可以看出，從MnSO4和MgSO4混合溶液中結(jié)晶MnSO4·H2O晶體，需控制結(jié)晶溫度范圍為____。

(4)準(zhǔn)確稱取0.171 0 g MnSO4·H2O樣品置于錐形瓶中，加入適量H3PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2+全部氧化成Mn3+，用c(Fe2+)=0.050 0 mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過(guò)程中Mn3+被還原為Mn2+)，消耗Fe2+溶液20.00 mL。計(jì)算MnSO4·H2O樣品的純度(請(qǐng)給出計(jì)算過(guò)程)_____。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】（I）常溫下，回答下列問(wèn)題：（提示：lg2 = 0.3）

（1）pH=4的硫酸溶液中，由水電離出的氫離子濃度為____________________________；

（2）將pH=11的氫氧化鋇稀釋105倍后pH為____________________________________；

（3）將pH=11的氨水稀釋100倍后pH范圍為___________________________________；

（4）將pH=2的鹽酸與pH=5的硫酸等體積混合后pH為__________________________；

（5）pH=a的鹽酸與pH=b的氫氧化鈉混合后pH=7，且a+b=13，則V酸:V堿=________。

（II）反應(yīng)A(s)＋2B(g)2C(g)在密閉容器中達(dá)到平衡。

（1）若升高溫度能使C的物質(zhì)的量減小，則正反應(yīng)是___(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

（2）若增加A的物質(zhì)的量，平衡________(填“正向”或“逆向”或“不”)移動(dòng)。

（3）若增大壓強(qiáng)，平衡________(填“正向”或“逆向”或“不”)移動(dòng)。

（4）若增加C的濃度，B(g)的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列敘述正確的是 ( )

A.0.1 mol·L－1氨水中，c(OH-)=c(NH4+)

B.10 mL 0.02 mol·L－1 HCl溶液與10 mL 0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液充分混合，若混合后溶液的體積為20 mL，則溶液的pH=11

C.在0.1 mol·L－1CH3COONa溶液中，c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)

D.0.1 mol·L－1某二元弱酸強(qiáng)堿鹽NaHA溶液中，c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)

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同步練習(xí)冊(cè)答案