2020届高三化学二轮复习实验题必练-盖斯定律
2020届高三化学二轮复习实验题必练-盖斯定律
1.氢气是一种重要的工业原料和清洁能源，可用作合成氨、合成甲醇、合
成盐酸的原料，冶金用还原剂等。
(1)已知：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2KJ?mol?1。
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4KJ?mol?1则反应CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H=______KJ?mol?1。
(2)工业合成氨的反应原理为N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=
?92.4KJ?mol?1。
①该反应中的H2制取成本较高，工业生产中往往追求H2的转化率。增大
H2的平衡转化率的措施有______(填字母代号)。
a.增大压强b。升高温度c。增大N2浓度d。及时移走生成物NH3e.使用高
效催化剂
②升高温度，该可逆反应的平衡常数K______(填“增大”“不变”或
“减小”)。
③某温度下，把10mol N2与28mol H2置于容积为10L的恒容密闭容器内，
10min时反应达到平衡状态，测得平均速率v(NH3)=0.12mol?L?1?
min?1，H2的平衡转化率为______(保留三位有效数字)，则该温度下反应的平衡常数K=______。
(3)如图所示装置工作时均与H2有关。
①图l所示装置，通入H2的管口是______(填字母)，正极反应式为______。
②图2是实验室制备H2的实验装置，在漏斗中加入1mLCuSO4溶液，可
观察到气泡生成速率明显加快，原因是______，若反应装置中硫酸过量，则加入CuSO4溶液后，生成的氢气量______(填“增大”“不变”或“减小”)。
2.实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧
化物)为原料制备MgCO3?3H2O.实验过程如图1：
(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)△H
=?50.4kJ?mol?1
Mg2SiO4(s)+4H+(aq)=2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)△H
=?225.4kJ?mol?1
酸溶需加热的目的是_______；所加H2SO4不宜过量太多的原因是______．
(2)加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为______
(3)用图2所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+．
①实验装置图中仪器A的名称为______．
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶
液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，______、静置、分液，并重复多次．
(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3?3H2O的实验方案：边
搅拌边向溶液中滴加氨水，______，过滤、用水洗涤固体2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO3?3H2O.
已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]．
3.氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等)、硝酸、铵盐、纯碱等，
因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中，最重要的化工产品之一．
(1)实验室制备氨气的化学方程式______．
(2)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气．图1是一定温度、压强下，
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和2molH2(g)的能量变化示意图，写出该反应的热化学方程式______ (△H用E1、E2、E3表示)．
(3)已知N2(g)+3H2?2NH3(g)△H=?94.4kJ?mol?1，恒容时，体系
中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示，各时间段最终均达平衡状态．
①在2L容器中发生反应，时段Ⅰ放出的热量为______．
②25min时采取的某种措施是______．
③时段Ⅲ条件下反应达平衡时NH3的体积分数为______．
(4)电化学降解氮的原理如图3所示．
①电源正极为______(填A或B)，阴极反应式为______
②当阳极产生气体体积为11.2L时(标准状况)，通过质子交换膜的H+的物
质的量______mol．
4.天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其
主要成分为甲烷。
I.(1)已知：一定条件下Fe2O3可被甲烷还原
“纳米级”的金属铁。其反应为：
Fe2O3(s)+3CH4(g)
?2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)
△H
①此反应的化学平衡常数表达式为______
②在容积均为VL的I、II、III三个相同密闭容器中加入足量Fe2O3，然
后分别充入amol CH4，三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CH4的体积分数如图1所示，此时I、II、III三个容器中一定处于化学平衡状态的是______；上述反应的△H______0(填“大于”或“小于”)，该反应在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下可自发进行。
II.利用天然气为原料的一种工业合成氨简式流程图如图2：
(1)步骤Ⅱ中制氢气的原理如下：Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)；
K1
Ⅱ.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)；K2
①对于反应Ⅰ，在一定温度下的恒容容器中，表示其已达到最大化学反
应限度的叙述正确的是______。
A.单位时间内 1mol CH4消耗，同时有 3mol H2生成；
B.CH4、H2O、CO 的物质的量浓度相等；
C.混合气体的密度不再改变；
D.混合气体的压强不再改变。
②则反应CH4(g)+2H2O(g)?CO2(g)+4H2(g)；K=______ (用含K1、
K2的代数式表示)。
(2)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，反应原理为：N2(g)+
3H2(g)?2NH3(g)△H=?92.4kJ?mol?1.在容积为 10L 的密闭容器中
进行，起始时充入0.2mol N2、0.6mol H2.反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图3所示。
①实验 a 从开始至平衡时的反应速率v(H2)=______；实验 c 中N2的平
衡转化率αc为______。
②与实验 a 相比，其他两组改变的实验条件是：b______，c______。
③M点的逆反应速率v逆______ N点的正反应速率v正(填“>”、“<”或
“=”)；N点时再加入一定量NH3，平衡后H2的体积分数______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
5.双氧水最主要的用途是漂白和杀菌消毒，在环境保护、化学合成和工业
生产中有着广泛的应用．查阅资料得知：工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2，如图所示．
(1)电解饱和KHSO4溶液时，阳极的电极反应式为______ ，K2S2O8水解
时生成H2O2和KHSO4，写出该反应的化学方程式：______ ．
(2)在碱性介质中，H2O2有较强的还原性，可与Ag2O反应，该反应中氧
化剂与还原剂的物质的量之比为______ ．
(3)已知：①2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H1=?196.46kJ?mol?1
O2(g)=H2O(l)△H2=?285.84kJ?mol?1
②H2(g)+1
2
③Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H3=?184.6kJ?mol?1
用H2O2(1)可除去工业尾气中的Cl2(g)，生成HCl(g)和O2(g)，该反应的热化学方程式为______ ．
(4)该同学用此法制取一定浓度的H2O2溶液，并进行下列实验测定H2O2
的质量分数．
I.将5.00mL H2O2溶液(密度为1g?cm?3)置于锥形瓶中加水稀释，再加稀
硫酸酸化；
Ⅱ.用0.1000mol?L?1KMnO4溶液滴定；
Ⅲ.用同样的方法滴定，三次滴定消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、
19.98mL、20.02mL．
①操作Ⅱ中，滴入第一滴KMnO4溶液，溶液紫红色消失很慢，随滴定过
程中Mn2+的增多，溶液的紫红色消失速率加快．Mn2+的作用是______ ．
②配平H2O2与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：
______ MnO4?+______ H2O2+______ H+=______ Mn2++______ H2O+______
③原H2O2溶液中溶质的质量分数为______ ．
6.为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量．有效控制空气中氮
氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要．
(1)在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为
无毒的大气循环物质．
已知：①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ?mol?1
②C和CO的燃烧热(△H)分别为?393.5kJ?mol?1和?283kJ?mol?1
则2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=______kJ?mol?1
(2)将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应
过程中物质浓度变化如图所示．
①CO在0?9min内的平均反应速率v(CO)=______mol?L?1?min?1(保
留两位有效数字)；第12min时改变的反应条件可能为______．
A.升高温度
B.加入NO
C.加催化剂
D.降低温度
②该反应在第24min时达到平衡状态，CO2的体积分数为______(保留三
位有效数字)，化学平衡常数值为______(保留两位有效数字)．
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收，若将一定量的SO2气体通入
到300mL NaOH的溶液中，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，产生的气体与反应的HCl两者物质的量的关系如图2所示(气体的溶解和HCl的挥发忽略，NaHSO3水溶液为酸性)：
①0点溶液中所含溶质的化学式为______；
②a点溶液中各离子溶度大小关系为______．
7.Ⅰ：用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH
溶液在如图所示的装置中进行中和反应。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)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是
______。
(2)实验中改用60mL 0.50mol?L?1盐酸跟50mL 0.55mol?L?1NaOH溶液
进行反应，
与原实验相比，所求中和热______ (填“相等”或“不相等”)。
Ⅱ：(1)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)，丙烷脱氢可得丙烯。
已知：C3H8(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ?mol?1 CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ?mol?1
则C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)△H=______ kJ?mol?1。
(2)发射火箭时用肼(N2H4)作燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮
气和气态水。已知32gN2H4(g)完全发生上述反应放出568kJ的热量，热化学方程式是：______。
8.钨是我国丰产元素，也是熔点最高的金属，被誉为“光明使者”.用黑钨
矿[FeWO4、MnWO4(W为+6价)]结合其它化工生产高纯钨的化工流程如图1.已知H2WO4是不溶于水的弱酸，受热可分解生成氧化物．请回答下列有关问题：
(1)上述流程中通入空气的目的是______；
(2)滤渣A与硫酸反应的离子方程式为______；
(3)实验室用锌锰碱性电池作做电源模拟氯碱工业的装置如图2：
已知：锌锰碱性电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+
2MnOOH，则锌锰碱性电池的锌电极应与装置中电极______(填“A”或“B”)相接，气体Y为气体出口______(填“A”或“B”)出来的气体，为提高生产效率，电解开始时，从进料口B加入的物质为______，写出
锌锰碱性电池正极反应式______；
(4)已知：单质碳也可与固体甲制得钨，用气体Y而不用单质碳的原因______；
(5)将H2与CO2以4：1的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4.已知：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)△H1=?890.3kJ/mol H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(1)△H2=?285.8kJ/mol
则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是______．
答案和解析
1.【答案】165 acd 减小64.3% 3.6 b O2+2H2O+4e?=4OH?锌还原出铜，铜、锌与硫酸形成原电池反应减小
【解析】解：(1)已知：①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=
+206.2KJ?mol?1，
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4KJ?mol?1，
由盖斯定律将①×2?②可得CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H= 2×(+206.2KJ?mol?1)?(+247.4KJ?mol?1)=+165KJ?mol?1，
故答案为：165；
(2)①增大H2的平衡转化率，可使平衡正向移动，可降低温度、增大压强，也可增大N2浓度、及时移走生成物NH3，加入催化剂平衡不移动，故答案为：acd；
②正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡常数减小，故答案为：减小；
③某温度下，把10mol N2与28mol H2置于容积为10L的恒容密闭容器内，10min时反应达到平衡状态，测得平均速率v(NH3)=0.12mol?L?1?min?1，则c(NH3)=1.2mol/L，则N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始(mol/L) 1 2.80
转化(mol/L)0.6 1.8 1.2
平衡(mol/L)0.4 1.0 1.2
×100%=64.3%，则该温度下反应的平衡常数K=
H2的平衡转化率为1.8
2.8
1．22
=3.6，
0.4×1.03
故答案为：64.3%；3.6；
(3)①氢氧燃料碱性电池中，氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，原电池中阴离子向负极移动，图片中氢氧根离子向b电极移动，说明b电极上是氢气，正极通入氧气，得到电子生成氢氧根离子，电极方程式为O2+2H2O+ 4e?=4OH?，
故答案为：b；O2+2H2O+4e?=4OH?；
②加入硫酸铜，锌置换出铜，可形成原电池反应，加快反应速率，锌与硫酸铜反应，可导致生成的氢气减少，
故答案为：锌还原出铜，铜、锌与硫酸形成原电池反应；减小。
(1)已知：①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2KJ?mol?1，
②CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4KJ?mol?1，
由盖斯定律将①×2?②可得CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)△H；
(2)①增大H2的平衡转化率，可使平衡正向移动，可降低温度、增大压强，也可用改变浓度的方法；
②正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动；
③某温度下，把10mol N2与28mol H2置于容积为10L的恒容密闭容器内，10min时反应达到平衡状态，测得平均速率v(NH3)=0.12mol?L?1?min?1，则c(NH3)=1.2mol/L，则N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
起始(mol/L) 1 2.80
转化(mol/L)0.6 1.8 1.2
平衡(mol/L)0.4 1.0 1.2
以此计算转化率、平衡常数；
(3)①根据氢氧根离子的移动方向及氢气的反应判断氢气所在的电极，正极
发生还原反应；
②加入硫酸铜，锌置换出铜，可形成原电池反应，锌与硫酸铜反应，可导致生成的氢气减少。
本题考查较为综合，涉及热化学方程式的书写、化学平衡的有关计算、原电池和电解池原理等知识，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力和计算能力，难度中等，易错点是氢氧燃料电池中电极的判断，明确溶液中离子的移动方向是解此题的关键。
2.【答案】加快反应(酸溶)速率避免制备MgCO3时消耗更多的碱H2O2+ 2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O分液漏斗充分振荡至5 【解析】解：废渣主要成分为MgCO3、MgSO4和少量Fe、Al的氧化物，加入40%的硫酸酸溶，过量后滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铝和过量的硫酸，加入H2O2氧化亚铁离子，然后加入有机萃取剂萃取Fe3+，分液后可除去溶液中的Fe3+，分液后水溶液中含有Mg2+、Al3+，可调节溶液pH至5 (1)酸溶需加热的目的是加快反应(酸溶)速率；H2SO4不宜过量太多的避免制备MgCO3时消耗更多的碱； 故答案为：加快反应(酸溶)速率；避免制备MgCO3时消耗更多的碱； (2)在酸性条件下，H2O2氧化亚铁离子为铁离子，本身被还原为水，反应的 离子方程式为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O； 故答案为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； (3)①仪器A为分液漏斗； 故答案为：分液漏斗； ②萃取时，为使溶质尽可能被萃取，应充分振荡，以充分接触而分离； 故答案为：充分振荡； (4)分液后水溶液中含有Mg2+、Al3+，可调节溶液pH至5 大量沉淀生成，静置，向上层清夜中滴加碳酸钠溶液，若无沉淀生成． 废渣主要成分为MgCO3、MgSO4和少量Fe、Al的氧化物，加入40%的硫酸酸溶，过量后滤液中含有硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铝和过量的硫酸，加入H2O2氧化亚铁离子，然后加入有机萃取剂萃取Fe3+，分液后可除去溶液中的Fe3+，分液后水溶液中含有Mg2+、Al3+，可调节溶液pH至5 本题考查物质的制备及混合物分离和提纯，明确流程中的方法和基本操作、发生的化学反应是解答的关键，要求学生具有分析和解决问题的能力，题目有利于培养学生的实验能力，题目难度中等． 3.【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2? △ CaCl2+2NH3↑+2H2O；CH4(g)+H2O(g)= ? kJ?mol?1；94.4kJ；将NH3从反应体系中分离CO(g)+3H2(g)△H=3(E2?E1) 2 出去；10%；A；2NO3?+10e?+12H+=N2+6H2O；2 【解析】解：(1)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制取氨气，反应方 CaCl2+2NH3↑+2H2O， 程式为2NH4Cl+Ca(OH)2? △ ? CaCl2+2NH3↑+2H2O； 故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2? △ ? (2)该反应中生成2mol氢气放出热量为(E2?E1)kJ，则生成3mol氢气放出热 kJ，热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=量为3(E2?E1) 2 3(E2?E1) kJ?mol?1， 2 kJ?mol?1； 故答案为：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=3(E2?E1) 2 (3)①根据图知，反应达到平衡状态时生成氨气的物质的量=(1.00mol/L? 0)×2L=2.00mol，生成2mol氨气放出94.4kJ热量，故答案为：94.4kJ； ②25min时，氢气、氮气浓度不变但氨气浓度减小，所以改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去， 故答案为：将NH3从反应体系中分离出去； ③相同条件下不同气体的体积分数等于其物质的量分数也等于其物质的量 浓度分数，则氨气体积分数= 0.25 ×100%=10%， 0.25+0.50+0.75 故答案为：10%； (4)①根据图知，Ag?Pt电极上硝酸根离子得电子发生还原反应，则Pt电极上失电子发生氧化反应，Pt电极为阳极、Ag?Pt电极为阴极；酸性条件下，阴极上硝酸根离子得电子和氢离子反应生成氮气和水，所以A为电源正极，阴极反应式为2NO3?+10e?+12H+=N2+6H2O， 故答案为：A；2NO3?+10e?+12H+=N2+6H2O； =0.5mol，转移 ②当阳极产生气体体积为11.2L时，生成的n(O2)=11.2L 22.4L/mol 电子物质的量=0.5mol×4=2mol，生成n(H+)=4n(O2)=4×0.5mol= 2mol，则转移氢离子的物质的量为2mol，故答案为：2． (1)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制取氨气； (2)该反应中生成2mol氢气放出热量为(E2?E1)kJ，则生成3mol氢气放出热 kJ； 量为3(E2?E1) 2 (3)①根据图知，反应达到平衡状态时生成氨气的物质的量=(1.00mol/L? 0)×2L=2.00mol，生成2mol氨气放出94.4kJ热量； ②25min时，氢气、氮气浓度不变但氨气浓度减小； ③相同条件下不同气体的体积分数等于其物质的量分数也等于其物质的量 浓度分数； (4)①根据图知，Ag?Pt电极上硝酸根离子得电子发生还原反应，则Pt电极上失电子发生氧化反应，Pt电极为阳极、Ag?Pt电极为阴极；酸性条件下，阴极上硝酸根离子得电子和氢离子反应生成氮气和水； =0.5mol，转移 ②当阳极产生气体体积为11.2L时，生成的n(O2)=11.2L 22.4L/mol 电子物质的量=0.5mol×4=2mol，生成n(H+)=4n(O2)=4×0.5mol= 2mol． 本题考查化学平衡计算、电解原理、盖斯定律等知识点，侧重考查学生分析、计算能力，正确分析图象及灵活运用化学反应原理是解本题关键，难点是电解池中电极反应式的书写． 4.【答案】K=c3(CO)c6(H2) c3(CH4) Ⅲ大于高温 D K1?K25×10?4mol/(L?min)50%使用催化剂增大压强<增大 【解析】解：Ⅰ.①固相和气相均存在的反应，固相的浓度项不列入化学平 衡常数表达式，该反应的化学平衡常数表达式为：K=c 3(CO)c6(H2) c3(CH4) ， 故答案为：K=c 3(CO)c6(H2) c3(CH4) ； ②在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”的金属铁，然后分别充入a molCO和2amolH2，Fe2O3(s)+3CH4(g)?2Fe(s)+ 3CO(g)+6H2(g)，根据图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ图象，CO百分含量，由小到大依次为：Ⅱ<Ⅰ<Ⅲ，T1中的状态转变成T2中的状态，CO百分含量减小，说明平衡逆向移动，说明T1未达平衡状态，T2中的状态转变成T3中的平衡状态，CO 百分含量增大，说明平衡正向移动，说明T2可能达平衡状态，一定达到化学平衡状态的是Ⅲ， Fe2O3(s)+3CH4(g)?2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)，该反应正反应为吸热反应，上述反应Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)的△H大于0， 反应气体分子数增多，熵增，即△S>0，反应放热，△H>0，所以反应在 高温下自发， 故答案为：Ⅲ；大于；高温； Ⅱ.(1)①A.单位时间内 1mol CH4消耗，必然同时有 3mol H2生成，说明反应正向进行，并不能说明反应已经达到化学平衡，故A错误； B.CH4、H2O、CO 的物质的量浓度关系取决于反应物的充入量以及反应进行的程度，并不能通过三者物质的量浓度相等说明反应达到化学平衡，故B错误； C.混合气体的密度为ρ=m V ，反应前后质量守恒，m不变，反应在恒容容器中进行，V不变，则整个过程混合气体密度ρ不变，无法判断化学反应是否达到化学平衡，故C错误； D.反应前后气体分子数改变，体系压强发生变化，可以通过压强判断化学反应是否达到平衡，故D正确， 故答案为：D； ②所求反应可由Ⅰ+Ⅱ得到，根据多重平衡规则，所求反应的化学平衡常数为K=K1?K2， 故答案为：K1?K2； (2)①实验a中，起始时体系压强为320kPa，平衡时体系压强为240kPa， N2(g)+3H2(g)?2NH3(g) 起始(mol)0.20.6 转化(mol)x 3x 2x 平衡(mol)0.2?x0.6?3x2x 则有0.2+0.6 320=0.2?x+0.6?3x+2x 240 ，可得x=0.1， 所以实验 a 从开始至平衡时的反应速率 v(H 2)=3xmol 10L×60min =5×10?4mol/(L ?min)， 实验 c 中 N 2 的平衡转化率 αc 为xmol 0.2mol ×100%=50%， 故答案为：5×10?4mol/(L ?min)；50%； ②与实验a 相比，实验b 和实验a 的平衡状态一致，实验b 比实验a 提前到达化学平衡，由此可判断实验b 改变的条件是使用催化剂， 实验c 的压强大于实验a 的压强，由此可判断实验c 改变的条件是增大压强， 故答案为：使用催化剂；增大压强； ③实验c 的压强大于实验a 的压强，增大压强有利于增大化学反应速率，所以M 点的逆反应速率v 逆 N 点达到化学平衡状态，再加入一定量NH 3，促使化学平衡正向移动，则平衡后H 2的体积分数增大， 故答案为：<；增大。 Ⅰ.①固相和气相均存在的反应，固相的浓度项不列入化学平衡常数表达式； ②Fe 2O 3(s)+3CH 4(g)?2Fe(s)+3CO(g)+6H 2(g)，根据图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ图象，CO 百分含量，由小到大，Ⅱ<Ⅰ<Ⅲ，结合化学平衡移动分析解答；根据温度对平衡的影响来判断，升高温度平衡正向移动，CO 的含量增大，据此判断Fe 2O 3(s)+3CH 4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H 2(g)△H 大小，再由焓变和熵变判断反应自发进行的条件； Ⅱ.(1)①在一定条件下，反应I 达到最大反应限度时，说明反应达到化学平衡，各组分浓度不再改变，体系压强不再改变，正逆反应速率相等，据此逐项分析； ②根据反应Ⅰ和反应Ⅱ推导所求反应， 由多重平衡规则计算该反应的化学平衡常数； (2)①根据v =△c △t 计算H 2的消耗速率，根据转化率α=转化量起始量×100%计算N 2的平衡转化率αc ； ②与实验a 相比，实验b 和实验a 的平衡状态一致，实验b 比实验a 提前到达化学平衡，实验c 的压强大于实验a 的压强； ③实验c 的压强大于实验a 的压强，增大压强有利于增大化学反应速率，N 点达到化学平衡状态，再加入一定量NH 3，促使化学平衡正向移动。 本题考查了化学平衡影响因素分析，平衡计算应用，注意反应特征的计算应用，图象绘制，掌握基础是关键，题目难度中等。 5.【答案】2SO 42??2e ?=S 2O 82?； K 2S 2O 8+2H 2O =H 2O 2+2KHSO 4；1：1；Cl 2(g)+H 2O 2(l)=2HCl(g)+O 2(g)△H =+3.01kJ ?mol ?1；作催化剂； 2；5；6；2；8；5O 2↑；3.4% 【解析】解：(1)工业上用电解KHSO 4饱和溶液制取H 2O 2，电解时，阳极上 硫酸根失去电子，发生氧化反应生成S 2O 82?，电极反应式为2SO 42??2e ?= S 2O 82?，K 2S 2O 8水解时生成H 2O 2和KHSO 4，根据元素守恒可知该反应的化学方程式为K 2S 2O 8+2H 2O =H 2O 2+2KHSO 4， 故答案为：2SO 42??2e ?=S 2O 82?； K 2S 2O 8+2H 2O =H 2O 2+2KHSO 4； (2)在碱性介质中，H 2O 2有较强的还原性，可与Ag 2O 反应，生成银单质和水，根据电子得失守恒可知，1molH 2O 2能失去2mol 电子，1molAg 2O 能得2mol 电子，所以反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1， 故答案为：1：1； (3)已知：①2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H1=?196.46kJ?mol?1 ②H2(g)+1 2 O2(g)=H2O(l)△H2=?285.84kJ?mol?1 ③Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H3=?184.6kJ?mol?1 根据盖斯定律，将①×1 2 ?②+③可得，H2O2(1)与Cl2(g)反应生成HCl(g)和 O2(g)的反应热△H=(?196.46×1 2 +285.84?184.6)kJ?mol?1=+3.01kJ?mol?1，所以该反应的热化学方程式为Cl2(g)+H2O2(l)=2HCl(g)+O2(g)△H=+3.01kJ?mol?1， 故答案为：Cl2(g)+H2O2(l)=2HCl(g)+O2(g)△H=+3.01kJ?mol?1；(4)①根据操作Ⅱ中现象可知，反应生成的Mn2+对高锰酸钾与双氧水的反应有催化作用，作催化剂， 故答案为：作催化剂； ②H2O2与酸性高锰酸钾溶液反应中，锰元素从+5价降为+2价，氧元素从?1价变为0价，根据元素守恒和电荷守恒可知反应的离子方程式为2MnO4?+ 5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑， 故答案为：2、5、6、2、8、5O2↑： ③根据题意，三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、 20.02mL，则体积平均值为：20.00mL，则消耗高锰酸根的量：0.1mol/L×0.02L=0.002mol，设双氧水的物质的量为n，则 2MnO4?+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑ 2 5 0.002mol n 解得n=0.005mol，所以双氧水的质量为：0.005mol×34g/mol=0.17g， 双氧水的质量分数= 0.17g 5.00mL×1.00g/mL ×100%=3.4%， 故答案为：3.4%． (1)工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2，电解时，阳极上硫酸根失去电子，发生氧化反应生成S2O82?，K2S2O8水解时生成H2O2和KHSO4，根据元素守恒可写出该反应的化学方程式； (2)在碱性介质中，H2O2有较强的还原性，可与Ag2O反应，生成银单质和水，根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比； (3)已知：①2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H1=?196.46kJ?mol?1 ②H2(g)+1 2 O2(g)=H2O(l)△H2=?285.84kJ?mol?1 ③Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)△H3=?184.6kJ?mol?1 根据盖斯定律，将①×1 2 +②+③可得，H2O2(1)与Cl2(g)反应生成HCl(g)和O2(g)的反应热，据此可写出该反应的热化学方程式； (4)①根据操作Ⅱ中现象可知，反应生成的Mn2+对高锰酸钾与双氧水的反应有催化作用，据此答题； ②H2O2与酸性高锰酸钾溶液反应中，锰元素从+5价降为+2价，氧元素从?1价变为0价，根据元素守恒和电荷守恒可书写出反应的离子方程式： ③根据题意，三次滴定消耗KMnO4溶液的体积平均值为20.00mL，所以KMnO4的物质的量为0.1000mol?L?1×20.00mL=0.002mol，根据关系式 2KMnO4～5H2O2可得H2O2的质量，据此可求得H2O2溶液中溶质的质量分数． 本题既考了学生的实验设计能力，综合性比较强要求学生具有分析和解决问题的能力，还与生活实际相联系，综合性比较强．本考点经常出现在实验题中，同学们要认真掌握．本题考查难度较大． 6.【答案】?746.5；4.4×10?3；D；22.2%；3.4；NaOH、Na2SO3；c(Na+)> c(Cl?)>c(HSO3?)>c(H+)>c(SO32?)>c(OH?) 【解析】解：(1)已知①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ?mol?1 又知C和CO的燃烧热(△H)分别为?393.5kJ?mol?1和?283kJ?mol?1 可得热化学方程式：②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=?393.5kJ?mol?1 ③CO(g)+1 2 O2(g)=CO2(g)△H=?283kJ?mol?1 根据盖斯定律，③×2?①可得：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=?746.5kJ/mol， 故答案为：?746.5； (2)①0?9min内CO浓度变化为：(0.1?0.06)mol/L=0.04mol/L，则CO 在0?9min内的平均反应速率为：v(CO)=0.04mol/L 9min =4.4×10?3mol?L?1?min?1， 根据图示可知，12min时改变条件瞬间，各组分浓度不变，而氮气浓度增大，NO、CO浓度减小，平衡正向移动，正反应为放热反应，应是降低温度，故答案为：4.4×10?3；D； ②由1中可知12min时为改变温度，重新到达平衡时NO为0.14mol/L、CO 为0.04mol/L、氮气为0.03mol/L，由方程式2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+ 2CO2(g)可知二氧化碳为0.06mol/L，则二氧化碳体积分数= 0.06 0.14+0.04+0.03+0.06 ×100%=22.2%； 该反应在该温度下的平衡常数为：K=c(N2)?c 2(CO2) c2(NO)?c2(CO)=0.03×0.062 0.142×0.042 =3.4， 故答案为：22.2%；3.4； (3)①Na2SO3跟盐酸的反应是分步进行的：Na2SO3+HCl=NaHSO3+NaCl，NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑，由图象可知生成二氧化硫消耗的HCl 的物质的量小于从反应到开始产生二氧化硫阶段消耗的HCl，则氢氧化钠与二氧化硫反应后的溶质为：NaOH、Na2SO3， 故答案为：NaOH、Na2SO3； ②0点溶质为NaOH、Na2SO3，根据反应Na2SO3+HCl=NaHSO3+NaCl，NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑可知，Na2SO3转化成NaHSO3消耗HCl 的物质的量等于NaHSO3转化成二氧化硫消耗HCl的物质的量，故Na2SO3的物质的量为：0.5mol?0.3mol=0.2mol，则n(NaOH)=0.3mol?0.2mol= 0.1mol， 根据Cl、Na元素守恒可知a点溶质为：0.3molNaCl、0.2molNaHSO3，钠离子和氯离子不水解，而HSO3?发生电离和水解，则c(Na+)>c(Cl?)c(HSO3?)；NaHSO3水溶液为酸性，说明HSO3?的电离程度大于其水解程度，则c(H+)> c(OH?)，溶液中还存在水电离的氢离子，则c(H+)>c(SO32?)>c(OH?)， 所以a点溶液中离子浓度大小为：c(Na+)>c(Cl?)>c(HSO3?)>c(H+)> c(SO32?)>c(OH?)， 故答案为：c(Na+)>c(Cl?)>c(HSO3?)>c(H+)>c(SO32?)>c(OH?). (1)已知①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ?mol?1，又知C和CO 的燃烧热(△H)分别为?393.5kJ?mol?1和?283kJ?mol?1，可得热化学方程式：②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=?393.5kJ?mol?1、③CO(g)+1 2 O2(g)= CO2(g)△H=?283kJ?mol?1，根据盖斯定律，③×2?①可得：2NO(g)+ 2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)，据此计算出该反应的焓变； (2)①根据v=△c △t 计算在0?9min内CO的平均反应速率v(CO)； 12min时改变条件瞬间各组分浓度不变，而氮气浓度增大，NO、CO浓度减 小，平衡正向移动，结合平衡移动原理分析解答； ②由①中可知12min时为改变温度，重新到达平衡时NO为0.14mol/L、CO 为0.04mol/L、氮气为0.03mol/L，由2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)可 知二氧化碳为0.06mol/L，二氧化碳体积分数=平衡时二氧化碳浓度 混合气体总浓度 ×100%；根 据K=c(N2)?c 2(CO2) c(NO)?c2(CO) 计算平衡常数； (3)①Na2SO3跟盐酸的反应是分步进行的：Na2SO3+HCl=NaHSO3+NaCl，NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑，由图象可知生成二氧化硫消耗的HCl 的物质的量小于从反应到开始产生二氧化硫阶段消耗的HCl，则氢氧化钠与二氧化硫反应后的溶质为NaOH、Na2SO3； ②a点氢氧化钠、亚硫酸钠都恰好与HCl反应生成0.2mol亚硫酸氢钠、0.3mol 氯化钠，结合盐的水解原理判断各离子浓度大小． 本题考查较为综合，涉及化学平衡常数、离子浓度大小比较、盖斯定律应用等知识，明确化学平衡及其影响为解答关键，注意掌握判断离子浓度大小的常用方法，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用能力． 7.【答案】Ⅰ(1)环形玻璃搅拌棒；(2)相等 Ⅱ(1)+124.2；(2)N2H4(g)+NO2(g)=3 2 N2(g)+2H2O(g)△H=?568kJ?mol?1上标 【解析】解：Ⅰ：(1)该装置缺少的仪器是环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒； (2)中和热指强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，故答案为：相等； Ⅱ：(1)①C3H8(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=+156.6kJ?mol?1②CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=+32.4kJ?mol?1 根据盖斯定律，①?②得C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)，所以△H=△H1?△H2=+156.6kJ?mol?1?(+32.4kJ?mol?1)=+124.2kJ?mol?1； 故答案为：+124.2； (2)32g即1molN2H4(g)和二氧化氮完全反应生成氮气和气态水放出568kJ的 热量，所以热化学方程式N2H4(g)+NO2(g)=3 2 N2(g)+2H2O(g)△H= ?568kJ?mol?1 故答案为：N2H4(g)+NO2(g)=3 2 N2(g)+2H2O(g)△H=?568kJ?mol?1。本题考查盖斯定律、中和热的测定方法、热化学方程式的书写等，题目难度中等，明确中和热的测定步骤为解答关键，注意掌握中和热计算方法，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力。 8.【答案】氧化Fe2+、Mn2+Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O或Fe3O4+8H+= 2Fe3++Fe2+4H2O B B 稀氢氧化钠溶液MnO2+e?+H2O= MnOOH+OH?会引入杂质碳，会生成碳化钨CO2(g)+4H2(g)= CH4(g)+2H2O(l)△H=?252.9kJ/mol 【解析】解：黑钨矿通入空气与氢氧化钠在熔融状态下反应生成MnO2、Fe2O3、Fe3O4、Na2WO4，加水溶解、过滤，滤渣A含有MnO2、Fe2O3、Fe3O4，加入硫酸，Fe2O3、Fe3O4溶解，滤渣C为MnO2，可用于锌锰碱性电池，滤液 A含有Na2WO4，加入盐酸可生成H2WO4沉淀，灼烧生成WO3，滤液B含有NaCl，电解饱和食盐水生成氢气，可与WO3反应生成W， (1)上述流程中通入空气可氧化Fe2+、Mn2+，故答案为：氧化Fe2+、Mn2+； (2)滤渣A含有MnO2、Fe2O3、Fe3O4，加入硫酸，Fe2O3、Fe3O4溶解，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O或Fe3O4+8H+=2Fe3++ Fe2+4H2O， 故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O或Fe3O4+8H+=2Fe3++ Fe2+4H2O； (3)锌锰碱性电池的锌电极为负极，电解饱和食盐水，石墨为阳极，铁为阴极，锌锰碱性电池的锌电极应与装置中电极B相连，氢气在阴极生成，从出口B 出来，且阴极生成氢氧化钠，所以为提高生产效率，电解开始时，从进料口 B加入的物质为稀氢氧化钠溶液，锌锰碱性电池正极反应式为MnO2+e?+ H2O=MnOOH+OH?， 故答案为：B；B；稀氢氧化钠溶液；MnO2+e?+H2O=MnOOH+OH?； (4)单质碳也可与固体甲制得钨，但易引入杂质碳，且生成碳化钨，故答案为：会引入杂质碳，会生成碳化钨； (5)已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=?890.3KJ/mol ②H2(g)+1 O2(g)=H2O(l)△H2=?285.8KJ/mol 根据盖斯定律，②×4?①得CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)， 故△H=4×(?285.8KJ/mol)?(?890.3KJ/mol)=?252.9kJ/mol， 故热化学方程式为：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=?252.9kJ/ mol， 故答案为：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=?252.9kJ/mol． 黑钨矿通入空气与氢氧化钠在熔融状态下反应生成MnO2、Fe2O3、Fe3O4、Na2WO4，加水溶解、过滤，滤渣A含有MnO2、Fe2O3、Fe3O4，加入硫酸，Fe2O3、Fe3O4溶解，滤渣C为MnO2，可用于锌锰碱性电池，滤液A含有Na2WO4，加入盐酸可生成H2WO4沉淀，灼烧生成WO3，滤液B含有NaCl，电解饱和食盐水生成氢气，可与WO3反应生成W，以此解答该题． 本题主要考查工业制备流程、金属的冶炼、化学计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力、计算能力的考查，综合性强，注意把握实验的流程和原理，难度中等． 2019年中考物理试题专题训练 ——焦耳定律专题 1.（2019成都，22）如图甲是一种家用电暖器,图乙是其简化的电路图,已知R1 （1）如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝R1、R2（R1＜R2）串联接到电源两端．电阻丝R1和R2串联的目的是保证相同，U型 （2）通电10s，观察到图中两侧U型管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与有关 （3）在研究电流产生的热量与电流的关系时，将一段导线与电阻丝R2并联，通电10s，左侧U型管中液面高度的变化比（2）中左侧U型管中液面高度变化（选填“大”或“小”） 6.（2019东营，21）如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。 （1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管（选填“属于”或“不属于”）连通器。 （2）图甲是探究在通电时间相同和相同的情况下，导体产生的热量与大小是否有关的装置。 （3）实验中通过观察的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列研究实例采用研究方法与此相同的是。 A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布C．研究光的传播时，引入“光线”D．扩散现象表明分子在不停地做无规则运动 一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．如图所示是研究焦耳定律实验装置中的部分电路．两瓶中的电阻丝是串联的，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值．比较通电后两根电阻丝两端的电压U 甲、U 乙．以及它们在相同时间内产生的热量Q 甲、Q 乙，以下关系式中正确的是 ( ) A ．U 甲= U 乙，Q 甲= Q 乙 B ．U 甲< U 乙，Q 甲> Q 乙 C ．U 甲< U 乙，Q 甲< Q 乙 D ．U 甲>U 乙，Q 甲< Q 【答案】C 【解析】 【详解】 由于两电阻丝串联，流过它们的电流I 相等，通电时间t 相等，由题意知：R R <甲乙，由U =IR 知：U U <甲乙；由焦耳定律Q =I 2Rt 知：Q Q <甲乙；故选C 。 2．如图，电源电压保持不变，R 1=10 Ω，开关S 闭合，S 0拔至b 时电压表的示数是拔至a 时的三分之一，则R 2=_____Ω；若电源电压为3 V ，当开关S 0拔至b 时，R 1在10 min 内产生的热量是_____J 。 【答案】20 60 【解析】 【分析】 【详解】 [1]闭合开关S ，开关S 0拨至b 时，两电阻串联，电压表测R 1两端的电压；闭合开关S ，开关S 0拨至a 时，两电阻串联，电压表测电源的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且开关S 0拨至b 时电压表示数是拨至a 时的三分之一，所以，两电阻两端的电压之比 312312 U U U U U ＝＝- 因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝U R 可得，两电阻的阻值之比 1 11 2 22 1 2 U R U I U R U I ＝＝＝ 则R2的阻值 R2＝2R1＝2×10Ω＝20Ω [2]若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以 电路中的电流I＝ 12 3V 10Ω20Ω U R R ++ ＝＝0.1A R1在10min内产生的热量 Q1＝I2R1t＝(0.1A)2×10Ω×600s＝60J 3．图中电源电压保持不变，灯泡标有"6V，3W字样，当开关s闭合时.灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R=____Ω．.通电10s. R产生的热量为______J. 【答案】20Ω 18J 【解析】 【分析】 【详解】 当闭合开关S时，灯L正常发光，说明电源电压为U=6V，电流表测的是总电流，则 I=0．8A， 由P=UI可知，灯泡中的电流： I L =P额/U额=3W/6V=0.5A， 根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流: I R=I-I L =0.8A-0.5A=0.3A， 由I=U/R得,电阻: R=U/I R=6V/0．3A=20Ω； 通电1min电阻R产生的热量： Q=W=UI R t=6V×0．3A×10s=18J。 4．有一台电动机，额定电压3V，额定电流1A，电动机线圈电阻0.5Ω。这台电动机正常工作1min，消耗的电能为_______J。产生的热量为_______J，输出的机械能为_______J。【答案】180 30 150 一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油，阻值不同的电阻丝1R、2R。关于此电路说法中正确的是 A．探究的是电流产生的热量与电压的关系 B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小 C．通电时间相同时两个烧瓶内电阻丝产生的热量相同 D．温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少 【答案】D 【解析】 【详解】 A．实验用不同阻值不同的电阻丝串联在一起，探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误； B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻大，故B错误； C．通电时间相同时，烧瓶内电阻丝阻值大产生的热量多，故C错误； D．本实验通过温度计示数变化的大小来反映电流产生热量的多少，故D正确。 2．一台电动机正常工作时，两端的电压为220V，通过线圈的电流为10A，若此线圈的电阻为2Ω，则这台电动机1min内产生的热量是______J，这台电动机的效率是______．【答案】1.2×104 90.9% 【解析】 【分析】 【详解】 已知线圈的电阻和通过的电流以及通电时间，根据公式Q=I2Rt可求这台电动机1min内产生的热量．已知电动机两端的电压和通过的电流，根据公式P=UI可求电动机的总电功率；再根据公式P=I2R计算线圈消耗的功率，总功率减去线圈消耗的功率就是电动机的输出功率，输出功率与总功率的比值就是这台电动机的效率． （1）这台电动机1min内产生的热量： Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×60s=1.2×104J； （2）电动机的电功率： P 总=UI=220V×10A=2200W ， 线圈消耗的功率： P 圈=I 2R=（10A ）2×2Ω=200W ， 输出功率： P 出=P 总-P 圈=2200W-200W=2000W ， 这台电动机的效率： η= P 出/ P 总=2000W/2200W=90.9%． 3．从产品说明书得知，一台“6 V 3 W ”的迷你型小风扇，电动机线圈阻值0.1Ω，则小风扇正常工作2min 电动机线圈产生的热量为____J 。 【答案】3 【解析】 【分析】 【详解】 电路中线圈的电流为 3W 0.5A 6V P I U === 电路中通过线圈的电流为产生的热量为 Q =I 2Rt =(0.5A) 2×0.1Ω×2×60s=3J 4．两定值电阻R A 和R B 中的电流与其两端电压的关系如图所示，若将两电阻串联在电压为3V 的电源两端，电路的总功率为________ W ，通电一段时间后，R A 和R B 产生的热量之比是________ ． 【答案】0.6 1：2 【解析】 【分析】 【详解】 由图象知， U =3V 时，I A =0.6A ，I B =0.3A ， 根据U R I =，电阻 中考物理复习焦耳定律一．解答题（共12小题） 1．（2010? 广西）如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量 _________（选填“相等”或“不等” ）的_________（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻 丝，且R甲大于R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系；实验中通过观察 _________来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择 _________来进行实验． 2．（1999?绍兴）如图，有二个电阻R1、R2分别以串联和并联的方式接入相同电压的电路上，则相同时间内产生热量较多的是图中_________图的电路（填“a”或“b”）． 3．（2012?德州）小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小． （1）实验中煤油吸热的多少是通过_________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）． （2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容 _________水的比热容．（选填“大于”或“小于”）． （3）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是_________． （4）该实验中用到的研究物理问题的法是_________． 4．（2012?肇庆）如图（甲）所示，两只相同的烧瓶里装有同样的煤油，它们的初温相同，实验小组同学利用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”． （1）请用笔画线代替导线，将图（甲）的电路连接完整（要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且连线不得交叉） （2）两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同，由图可知：两电阻丝的阻值R a_________R b（选填“＞”、“＜”或“=”） （3）通电一段时间后，a、b两温度计的示数如图（乙）所示，则b的示数是_________℃．由此可知：在相同的时间内，电流一定时，电阻越_________，它产生的热量越_________． 高中化学学习材料 金戈铁骑整理制作 盖斯定律专题训练 1．已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和 生成物的最终状态有关，例如图(1)所示：ΔH 1 ＝ΔH 2＋ΔH 3。根据上述原理和图(2)所示，判断 对应的各反应热关系中不正确的是 A ．A F ：ΔH ＝－ΔH 6 B ．A D ：ΔH ＝ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3 C ．ΔH 1＋ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5＋ΔH 6＝0 D ．ΔH 1＋ΔH 6＝ΔH 2＋ΔH 3＋ΔH 4＋ΔH 5 2．已知：①2CO(g)+O 2(g) 2CO 2(g) △H=－566 kJ·mol －1 ②N 2(g)+O 2(g)2NO(g) △H = +180 kJ·mol －1，则2CO(g)+2NO(g) N 2(g)+2CO 2(g)的△H 是 A ．－386 kJ·mol －1 B ．+386 kJ·mol －1 C ．+746 kJ·mol －1 D ．－746 kJ·mol －1 3．已知：CH 3CH 2CH 2CH 3(g)＋132 O 2(g)4CO 2(g)＋5H 2O(l) ?H =－2878 kJ (CH 3)2CHCH 3(g)＋132 O 2(g)4CO 2(g)＋5H 2O(l) ?H =－2869 kJ 下列说法正确的是 A ．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子 B ．正丁烷的稳定性大于异丁烷 C ．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程 D ．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 4．在常温常压下，已知：4Fe(s)＋3O 2(g)===2Fe 2O 3(s) ΔH 1 4Al(s)＋3O 2(g)===2Al 2O 3(s) ΔH 2 2Al(s)＋Fe 2O 3(s)===Al 2O 3(s)＋2Fe(s) ΔH 3。则ΔH 3与ΔH 1和ΔH 2之间的关系正确的是 A ．ΔH 3＝12 (ΔH 1＋ΔH 2) B ．ΔH 3＝ΔH 2－ΔH 1 C ．ΔH 3＝2(ΔH 2＋ΔH 1) D ．ΔH 3＝12 (ΔH 2－ΔH 1) 5．已知25℃、101kPa 条件下：①4Al(s)＋3O 2(g)===2Al 2O 3(s) ΔH ＝－2834.9kJ/mol ②4Al(s)＋2O 3(g)===2Al 2O 3(s) ΔH ＝－3119.1kJ/mol 。由此得出的正确结论是 A ．等质量的O 2比O 3的能量低，由O 2变O 3为放热反应 B ．等质量的O 2比O 3的能量低，由O 2变O 3为吸热反应 选修4 化学反应原理第一章化学反应与能量 第三节盖斯定律及其应用 核心素养：通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。 一、教材分析 1、本节教学内容分析 前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系，通过实验感受到了反应热，并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系，以及燃烧热的概念。在此基础上，本节介绍了盖斯定律，并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。本节内容分为两部分： 第一部分，介绍了盖斯定律。教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻，帮助学生理解盖斯定律。然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。 第二部分，利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算，通过三道不同类型的例题加以展示。帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。 本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用，本节内容中，盖斯定律是个难点，为了便于学生理解，教科书以测山高为例，并用能量守恒定律来论证。最后用CO的摩尔生成焓的计算这个实例来加强学生对于盖斯定律的理解。学生在掌握了热化学方程式和盖斯定律的基础上，利用燃烧热的数据，就可以进行简单的热化学计算。这样的安排符合学生的认知规律，并让学生掌握一种着眼于运用的学习方式，体现了新课标的精神。 2、课标分析 3、本节在本章及本模块中的地位和作用 能源是人类生存和发展的重要物质基础，本章通过化学能与热能转化规律的研究帮助学生认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用，了解化学在解决能源危机中的重要作用，知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。 在必修化学2中，学生初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识，本章是在此基础上的扩展与提高。引入了焓变的概念，使学生认识到在化学反应中能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的，二者密不可分，但以物质为主。而能量的多少则是以反应物和产物的物质的量为基础。把对于化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。解决了各种热效应的测量和计算的问题。在这一节里，我们将进一步讨论在特定条件下，化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系，这既是理论联系实际方面的重要内容，对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。 本节内容是第一章的重点，因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。 二、教学目标 （一）知识与技能 1．了解反应途径与反应体系 2. 理解盖斯定律的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 3．能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算； （二）过程与方法 1．从途径角度、能量守恒角度分析和论证盖斯定律，培养分析问题的能力；2．通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算，培养计算能力。 （三）情感态度与价值观 1．通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习，感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。同时养成深入细致的思考习惯。 2．通过加强练习，及时巩固所学知识，养成良好学习习惯；形成良好的书写习惯。 三、教学重点 （1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少．这种实验方法叫．下面实验也用这种实验方法的是． A．认识电压时，我们用水压来类比 B．用光线来描述光通过的路径 C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动 D．用斜面和小车来研究阻力对物体的影响 （2）装置中的U形管（选填“是”或“不是”）连通器． （3）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多． （4）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多． 2、如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。 (1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过情况，判断电阻丝产生热量的多少，在此采用的方法是。（2）此方案是探究和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系。(3)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是C甲 C乙(填“大于”“小于”或“等于”)。 3、小明要用图所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系．其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同． （1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整． （2）电流产生热量的多少不易直接测量．因此，在这个实验中是通过显示电流产生热量的多少的．象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫法．（填“转换法”，“控制变量法”，或“等效替代法”） （3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有． （4）在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则瓶内温度计的示数升高的多． 4、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R1 中考物理复习焦耳定律 一.解答题(共12小题) 1.(2010?广西)如图就是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置:在两个相同的烧瓶中装有 质量_________(选填“相等”或“不等”)的_________(选填“同种”或“不同”)液体,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,这样的装置可以研究电流产生的热量与_________的关系;实验中通过观察_________来比较电阻丝发热量的多少;如果所用液体仅水或煤油,为使实验现象明显些,应选择_________来进行实验. 2.(1999?绍兴)如图,有二个电阻R1、R2分别以串联与并联的方式接入相同电压的电路上,则相同时 间内产生热量较多的就是图中_________图的电路(填“a”或“b”). 3.(2012?德州)小明利用图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”.甲、乙两瓶中 装有质量与初温都相同的煤油,甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小. (1)实验中煤油吸热的多少就是通过_________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”). (2)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,小明选用煤油而不用水做实验,就是因为煤油的比热 容_________水的比热容.(选填“大于”或“小于”). (3)通电一定时间后,乙瓶中的温度计示数升高的快,由此得出的实验结论就是_________. (4)该实验中用到的研究物理问题的法就是_________. 4.(2012?肇庆)如图(甲)所示,两只相同的烧瓶里装有同样的煤油,它们的初温相同,实验小组同学利 用该装置探究“电流的热效应与电阻的关系”. (1)请用笔画线代替导线,将图(甲)的电路连接完整(要求两电阻串联、通过电阻丝的电流可以改变且 连线不得交叉) (2)两烧瓶中电阻丝的材料、横截面积均相同,由图可知:两电阻丝的阻值R a_________R b(选填 2021届一轮复习训练十八盖斯定律及反应热的简单计算 1．以N A代表阿伏加德罗常数，则关于热化学方程式：C2H2(g)＋5 2O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝－1 300.0 kJ·mol－1的说法中，正确的是() A．当有10N A个电子转移时，该反应就放出1 300 kJ的能量 B．当有N A个水分子生成且为液态时，吸收1 300 kJ的能量 C．当有22.4 L C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态H2O时，该反应就放出1 300 kJ的能量 D．当有8N A个碳氧共用电子对生成时，该反应就吸收1 300 kJ的能量 答案：A 解析：反应中每有1 mol C2H2参加反应，转移10 mol电子，放出1 300 kJ能量，故A正确；当有N A个水分子生成且为液态时，放出1 300 kJ的能量，故B错误；22.4 L C2H2(g)，不一定是标准状况，故C错误； 1 mol CO2分子含有4 mol碳氧共用电子对，反应中有8N A个碳氧共用电子对生成时，放出1 300 kJ的能量，故D错误。 2．[2019·辽宁丹东五校联考]已知：25 ℃、101 kPa时： ①4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－2 835 kJ·mol－1 ②4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－3 119 kJ·mol－1 下列说法正确的是() A．O3比O2稳定，由O2转化为O3是吸热反应 B．O2比O3稳定，由O2转化为O3是放热反应 C．等质量的O2比O3能量高，由O2转化为O3是放热反应 D．等质量的O2比O3能量低，由O2转化为O3是吸热反应 答案：D 解析：根据盖斯定律，由①－②可得3O2(g)===2O3(g)，则有ΔH＝(－2 835 kJ·mol－1)－(－3 119 kJ·mol－1)＝＋284 kJ·mol－1，故O2转化为O3的反应是吸热反应；据此推知，等质量的O2具有的能量比O3具有的能量低，故O2比O3更稳定。 3．[2019·江苏启东中学月考]通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。 ①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1 ②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1 ③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1 ④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJ·mol－1 下列说法不正确的是() A．反应①、②为反应③提供原料气 B．反应③也是CO2资源化利用的方法之一 教学过程 一、复习预习 讲解新课之前我们先来复习一下上节课的内容，上节课我们主要学习的内容是中和热和燃烧热，那请同学们回忆一下中和热和燃烧热的概念是什么呢？通过上节课的内容我们还掌握了测定中和热的方法，延伸来看，要想知道某一个反应的反应热，我们可以通过直接测量的方式来获知其△H，但是实际上，有些反应不容易通过实验直接测得其反应热，比如可逆反应和一些不容易控制反应进程的反应，这时候该怎么办呢？同时，我们还要考虑的问题就是，在热化学中，通过什么样的方式能简明的表达出该反应的热效应呢？这些问题我们一一解决。 二、知识讲解 考点1热反应方程式的书写规范 概念：表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。 【总结】： 1、热化学方程式中化学计量数表示参加反应的各物质的物质的量，可为整数或分数。 2、普通化学方程式中化学计量数宏观上表示各物质的物质的量，微观上表示原子分子数目，只能为整数，不能为分数。 3、热化学方程式需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即指: 25℃ 1.01×105Pa；普通化学方程式中注明条件。 4、化学方程式中各物质的系数加倍，则在热化学方程式中△H的数值也加倍；注意书写事项。 考点2盖斯定律及应用 可逆反应和一些不容易控制反应进程的反应不容易通过实验直接测得其反应热，这时候就要利用盖斯定律间接计算这些不能直接测得的反应热。 盖斯定律的概念：不管化学反应是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。 举个例子来说，有一个由A向B 的反应，但是该反应的反映热不容易通过实验直接测出来，那么我们就可以通过物质C，借助由A到C的反应热，和由C到B的反应热来计算出由A到B的△H，下面是盖斯定律的直观图示。 △H=△H1 + △H2 【总结】 1、当反应式乘以或除以某数时，△H也应乘以或除以某数。 2、反应式进行加减运算时，△H也同样要进行加减，且要带上“+”“—”符号，即把△H看成反应式的一个整体进行运算。 3、当运算时需要进行逆向运算时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。 三、例题精析 【例题1】结合下面两个反应的△H，计算C(s) +1/2O2(g) = CO(g)的反应热。并写出热反应方程式。 C(s) + O2(g) = CO2(g) △H1 = -393.5KJ/mol CO(g) + 1/2O2(g) = CO2(g) △H2 = -283.0KJ/mol 【答案】：C(s) + 1/2O2(g) = CO(g) △H=-110.5 KJ/mol 【解析】： 焦耳定律实验. 1、图16是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻 ．．．．关系”的实验装置，两阻值分别为R 和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的；采用这种连接方式的目的是。为什么选煤油而不选酒精做实验。 答案：温度计的示数变化控制电流相同 2、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关 ．．．．．．系，王军设计了如图19所示的甲、乙两装置。他将两段阻值不同的电阻丝（R1 绝密★启用前 探究焦耳定律练习题有答案 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷（选择题） 请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题 1．同为“220V 40W”的电灯、电扇、电烙铁都正常工作5 min ，它们产生的热量 A. 电灯最多 B. 电烙铁最多 C. 电扇最多 D. 一样多【答案】B 【解析】由铭牌“220V40W”上标示我们看出，这些用电器功率均是40W，即正常工作5min内消耗的电能相同．而电灯是消耗电能转化为内能，然后利用炽热发光；电扇将电能转化为机械能和内能，电烙铁将电能全部转化为内能；所以它们产生的热量不一样多，因电烙铁将电能全部转化为内能，则产生的热量最多的是电烙铁．故选B． 2．下列现象或装置中，利用了电流热效应的是（） ①电视机后盖有许多小孔②电动机外壳上装散热片 ③电饭锅④电灭蚊器⑤教室投影仪箱里装有小风扇⑥电暖手宝． A．①②⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥ 【答案】C 【解析】 试题分析：当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应．一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务；另一方面，电流的热效应也有一些不利因素． 解： ①电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉，不符合题意； ②电流通过电机产生的热量是有害的，有许多散热片可以用来散热，不符合题意； ③电饭锅是利用了电流的热效应，把电能转化为内能，从而给食物加热，符合题意； ④电灭蚊器，是利用电流的热效应工作的，符合题意； ⑤教室投影仪箱里装有小风扇，是为了散失热量，过多的热量会影响投影仪的正常工作，不符合题意； ⑥电暖手宝将电能转化为内能，利用了电流热效应工作的，符合题意． 故选C． 3．如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前，A、B两U形管内的液面相平，接通电源一分钟后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（） 高中化学复习知识点：盖斯定律理解 一、单选题 1．我国科学家使用双功能催化剂（能吸附不同粒子）催化水煤气变换反应：CO （g ）+H 2O （g ）═CO 2（g ）+H 2（g ）△H ＜0．在低温下获得高转化率与高反应速率。反应过程示意图如图：下列说法正确的是 A ．图示显示：起始时的 2 个H 2O 最终都参与了反应 B ．使用催化剂降低了水煤气变换反应的△H C ．过程Ⅰ、过程Ⅱ均为放热过程 D ．过程Ⅲ只生成了极性共价键 2．灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。已知： ①Sn （s ，白）+2HCl （aq ）=SnCl 2（aq ）+H 2（g ） △H 1 ②Sn （s ，灰）+2HCl （aq ）=SnCl 2（aq ）+H 2（g ） △H 2 ③Sn （s ，灰）Sn （s ，白） △H 3=+2.1kJ?mol -1 下列说法正确的是（ ） A ．△H 1>△H 2 B ．锡在常温下以灰锡状态存在 C ．灰锡转为白锡的反应是放热反应 D ．锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏 3．根据2Ca(OH)/CaO 体系的能量循环图： 下列说法正确的是： A ．5ΔH ＞0 B ．12ΔH ΔH 0+= C ．342ΔH ΔH ΔH =+ D ．12345ΔH ΔH ΔH ΔH ΔH 0++++= 4．下列说法正确的是（ ） A ．分子式为C 2H 6O 的有机化合物性质相同 B ．相同条件下，等质量的碳按a 、b 两种途径完全转化，途径a 比途径b 放出更多热能 途径a ：C 2H O ???→高温CO+H 22O ???→燃烧CO 2+H 2O 途径b ：C 2O ???→燃烧CO 2 C ．食物中可加入适量的食品添加剂，如香肠中可以加少量的亚硝酸钠以保持肉质新鲜 D ．生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂 5．氢卤酸的能量关系如图所示下列说法正确的是 A ．已知HF 气体溶于水放热，则HF 的△H 1<0 B ．相同条件下，HCl 的△H 2比HBr 的小 C ．相同条件下，HCl 的△H 3+△H 4比HI 的大 D ．一定条件下，气态原子生成1molH-X 键放出akJ 能量，则该条件下△H 2=+akJ/mol 6．下列说法正确的是（ ） A ．由“C(石墨)=C(金刚石) ΔH= +1.9kJ·mol -1”可知，金刚石比石墨稳定 B ．500℃、30M Pa 下，将0.5 mol N 2和1.5 mol H 2置于密闭容器中充分反应生成NH 3(g)， 放热19.3 kJ ，其热化学方程式为：N 2(g)＋3H 2(g) 垐?噲? 2NH 3(g) ΔH = －38.6kJ· mol -1 C ．在稀溶液中：H +(aq)+OH -(aq)=H 2O(l) ΔH= -57.3kJ·mol -1，若将含1mol CH 3COOH 与含1mol NaOH 的溶液混合，放出的热量小于57.3kJ D ．X(g)＋Y(g)垐?噲?Z(g) ΔH >0，恒温恒容条件下达到平衡后加入X ，上述反应ΔH 增 大 7．已知：①Sn(s 、白)＋2HCl(aq)=SnCl 2(aq)＋H 2(g) ΔH 1 ②Sn(s 、灰)＋2HCl(aq)=SnCl 2(aq)＋H 2(g) ΔH 2 ③Sn(s 、灰)Sn(s 、白) ΔH 3=＋2.1kJ/mol ，下列说法不正确的是（ ） A ．灰锡与白锡互为同素异形体 B ．锡在常温下以白锡状态存在 C ．白锡转化为灰锡的反应是放热反应 1、如图所示小蕾同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端． （1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少．这种实验方法叫．下面实验也用这种实验方法的是． A．认识电压时，我们用水压来类比 B．用光线来描述光通过的路径 C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动 D．用斜面和小车来研究阻力对物体的影响 （2）装置中的U形管（选填“是”或“不是”）连通器． （3）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多． （4）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多． 2、如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝， 瓶中插入温度计a、b。 (1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加 入质量、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过情 况，判断电阻丝产生热量的多少，在此采用的方法是。 （2）此方案是探究和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系。(3)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是C甲 C乙(填“大于”“小于”或“等于”)。 3、小明要用图所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系．其 中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同． （1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整． （2）电流产生热量的多少不易直接测量．因此，在这个实验中是通过显示 电流产生热量的多少的．象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的 方法叫法．（填“转换法”，“控制变量法”，或“等效替代法”） （3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有． （4）在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则瓶内温度计的示数 升高的多． 4、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R1 焦耳定律 1．电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是(C) A ．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B ．导线的绝热皮隔热 C ．导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D ．导线散热比电阻丝快 2．通过一根电阻丝的电流为2 A ，通电1 min 产生了2.64×104 J 的热量，它的电阻是(C) A ．66 Ω B ．6 600 Ω C ．110 Ω D ．220 Ω 3．某导体的电阻是10 Ω，通过3 A 的电流时，1 min 产生的热量是5__400J.请列举一个生产或生活中利用电流热效应的例子：电饭锅． 4．甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示，将甲、乙两灯泡串联后接在电压为8V 的电源两端时，甲灯泡中通过的电流为0.5 A ，此时乙灯泡1 min 消耗的电能是180J. 5．采用如图所示的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”．接通电源，瓶内的空气被加热后膨胀，使U 形管的液面发生变化，通过观察U 形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少． (1)如图所示是探究电流产生的热量跟电流的关系，通电一段时间左瓶(填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多． (2)让实验装置冷却到初始状态，把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内，接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少．此时该装置是探究电流产生的热量跟电阻的关系，一段时间后电阻丝产生的热量左瓶(填“左瓶”“右瓶”或“两瓶一样”)多． 6．某型号的电饭锅有两挡，分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡，其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)．已知R 1＝44 Ω，R 2＝2 156 Ω. (1)开关S 置于2(填“1”或“2”)挡时是高温烧煮档，它的功率是多大？ (2)保温焖饭时电路中电流是多少？10 min 产生的热量是多少？ (3)若只要求保温焖饭挡的功率提升10%，请通过计算具体说明改进措施． 解：(1)P 高温＝U 2R 1＝（220 V ）244 Ω ＝1 100 W (2)I ＝U R 1＋R 2＝220 V 44 Ω＋2 156 Ω ＝0.1 A Q ＝W ＝UIt ＝220 V×0.1 A×600 s ＝1.32×104 J (3)P 保温＝UI ＝220 V×0.1 A ＝22 W R 总′＝U 2 P 保温×（1＋10%）＝（220 V ）222 W×110%＝2 000 Ω R 2′＝R 总′–R 1＝2 000 Ω－44 Ω＝1 956 Ω 将R 2换成阻值为1 956 Ω的电阻 整合集训 1．下列用电器均标有“220 V 100 W”，在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是(A) A ．电热水袋 B ．电视机 C ．电风扇 D ．白炽灯 2．某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如下电路图，其中正确的是(B) 3．如图所示，两透明容器中密封着等质量的空气，通电t 秒后(两容器都不向外放热)，下列说法正确的是(C) A ．两容器中电阻产生的热量相同 B ．右边容器中空气的温度是左边容器中空气温度的两倍 C ．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的两倍 D ．右边容器中空气温度的变化量是左边容器中空气温度变化量的四倍 4．如图所示电路，电源电压恒为6 V ，定值电阻R 1为10 Ω，滑动变阻器R 2的规格为“20 Ω 0.5 A”，电压表量程为0～3 V ，电流表量程为0～0.6 A ．则(C) A ．电压表测量的是电阻R 1两端的电压 B ．当变阻器R 2的滑片P 向左移动时，电压表的示数变小 C ．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R 2接入电路的阻值范围是2～10 Ω D ．当变阻器R 2接入电路中的阻值是8 Ω时，通电1 min 电阻R 1产生的热量是53.3 J 5．李师傅帮助学校设计了一台电保温箱，保温箱电阻丝的阻值是40 Ω，当电阻丝通过5 A 电流时，30 s 内产 4、(5分)某小组探究电流产生得热量与哪些因素有关,在正确猜想得基础上,明确了电流产生得热量与通电 时间得关系,在探究电流产生得热量与其它因素得关系时,她们分别设计了如图所示得装置并进行实验(R1 9、(5分)为探究“电流通过导体产生得热量跟哪些因素有关”,小成设计了如图所示得实 验电路。烧瓶中盛有质量相同得煤油,闭合开关S1、S2,用电阻丝(其中R甲=R丙＜R乙)给煤油加热相同时间,观察并记录烧瓶中温度计示数得变化情况。 (1)甲、乙、丙得烧瓶中温度计示数变化最大得就是 ; (2)比较烧瓶甲与烧瓶丙中温度计示数得变化,研究电热与得关系; (3)小成对此实验装置稍做改装,用改装后得装置测量未 知液体比热容。测量时,分别在两烧瓶中装入水与待测液体, 闭合 开关,一段时间后分别用温度计测出水与待测液体升高得温度Δt水与 Δt,在忽略热损失得情况下,则待测液体得比热容c=Δt水c水／Δt。 小成对此实验装置做出得改装就是_______ ________。为了得出 待测液体比热容得表达式c=Δt水c水／Δt,实验中还需要增加一种测量 仪器,说出该仪器名称与作用_________、___________ ________。 盖斯定律 高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆ 典例在线 肼(N2H4)是火箭发动机的一种燃料，反应时N2O4为氧化剂，生成N2和水蒸气。已知：①N2(g)＋2O2(g)===N2O4(g) ΔH＝＋8.7 kJ·mol－1 ②N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－534.0 kJ·mol－1 下列表示肼与N2O4反应的热化学方程式，正确的是 A．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－542.7 kJ·mol－1 B．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 059.3 kJ·mol－1 C．N2H4(g)＋1 2 N2O4(g)=== 3 2 N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 D．2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 076.7 kJ·mol－1 【参考答案】D 【试题解析】根据盖斯定律，由②×2－①得2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1076.7 kJ·mol?1，故选D。 解题必备 1．内容 不论化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热相同。 2．能量守恒定律 从S→L，ΔH1<0，体系放热； 从L→S，ΔH2>0，体系吸热； 结论：（1）ΔH1＋ΔH2＝0； （2）反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关。 3．意义 利用盖斯定律，可以间接计算难以直接测定的反应热。 学霸推荐 1．已知：CH3OH(l)的燃烧热为726.6 kJ·mol－1，HCHO(g)的燃烧热为563.6 kJ·mol－1。 反应CH3OH(l)＋1 2 O2(g)===HCHO(g)＋H2O(l)的反应热为ΔH。有关判断正确的是 A．0<ΔH<＋563.6 kJ·mol－1 B．＋726.6 kJ·mol－1>ΔH>＋536.6 kJ·mol－1 C．ΔH>0 D．ΔH＝－163 kJ·mol－1 2．已知下列反应的反应热 （1）CH3COOH(l)+2O2(g) 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1 （2）C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH2=?393.5 kJ·mol-1 （3）H2(g)+1/2O2(g) H2O(l) ΔH3=?285.8 kJ·mol-1 则反应2C(s)+2H2(g)+ O2(g)CH3COOH(l)的反应热为 A．ΔH=+488.3 kJ·mol-1 B．ΔH=?244.15 kJ·mol-1 C．ΔH=?977.6 kJ·mol-1 D．ΔH=?488.3 kJ·mol-1 3．已知：①H2O(g)H2O(l) ΔH1＝﹣a kJ?mol?1 ②C2H5OH(g)C2H5OH(l) ΔH2＝﹣b kJ?mol?1 ③C2H5OH(g)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3＝﹣c kJ?mol?1 根据盖斯定律判断：若使46 g液态无水酒精完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为 A．(b﹣a﹣c) kJ B．(3a﹣b +c) kJ C．(a﹣3b+c) kJ D．(b﹣3a﹣c) kJ 4．在1200℃时，天然气脱硫工艺中会发生下列反应： H2S(g)+3 2 O2(g)SO2(g)+H2O(g) ΔH1 2H2S(g)+SO2(g)3 2 S2(g)+2H2O(g) ΔH2 H2S(g)+1 2 O2(g)S(g)+H2O(g) ΔH32019年中考物理试题专题训练——焦耳定律专题(word版,含答案)
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