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文档简介
1、化学反应和能量1有三个热化学方程式: 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ;H1= Q1 kJ/mol; 2 H2 (g) + O2 (g) = 2 H2O (l) ;H2 =Q2 kJ/mol; H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (g) ;H3= Q3 kJ/mol;其中Q1、Q2、Q3的大小关系为AQ1 = Q2 = Q3 B2Q3 = Q1 < Q2、CQ3 < Q2 < Q1 DQ2< Q1< Q3【答案】D【解析】试题分析:由于液态水的能量低于气态水的能量,所以氢气完全燃烧生成液态水放出的热量多,但放热越多H越小。所
2、以Q1、Q2、Q3的大小关系为Q2< Q1< Q3,答案选D。考点:考查反应热的有关计算和判断点评:该题是中等难度的试题,主要是考查学生对影响反应热大小因素的熟悉了解程度。该题的关键是明确再比较反应热H的大小时,应该带着符号比较,否则会得出错误的结论。2能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源;需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源,它可以由自然界中大量存在的水来制取:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)。已知2 mol H2O(l)所具有的总能量低于2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有
3、的总能量。对于制取H2的反应,下列说法不正确的是( )A.该反应是氧化还原反应 B.该反应是分解反应C.该反应是放热反应 D.该反应是吸热反应【答案】C【解析】根据题目所给的信息,由水分解制取H2的反应要破坏化学键,要吸收能量,根据方程式两边的物质总能量的大小可判断是吸热反应。3某化学反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是A该反应为放热反应 BE2可表示形成新的化学键所释放的能量 C该反应的反应热HE1E2D加入催化剂可同等程度的降低E1、E2 【答案】D【解析】试题分析:由图象可知该反应的反应物总能量小于生成物总能量,故该反应为吸热反应故A项错误;E2表示反应物旧键断裂所吸收的能量,E
4、1表示生成物新键生成所释放的能量,故B项错误;该反应的反应热HE2E1,故C项错误;加入催化剂是降低反应活化能,且是同等程度的降低了正、逆反应的活化能,故E1、E2均降低,故D项正确。考点:化学反应能量变化。4下列化学反应中,属于放热反应的是A.Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl(固体) B. 稀盐酸+ ZnC.KClO3受热分解 D.浓硫酸+H20【答案】B【解析】A项属于吸热反应。C项属于需要持续加热才能进行的反应,属于吸热反应。第四项中浓硫酸遇水放热,但属于物理过程。B项为活泼金属与酸的反应放出热量。5下列关于热化学反应的描述中正确的是AHCl和NaOH反应的中和热H57.3
5、 kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的反应热H2×(57.3) kJ/molBCO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)反应的H566.0 kJ/molC需要加热才能发生的反应一定是吸热反应D1 mol甲烷燃烧生成水和二氧化碳所放出的热量就是甲烷的燃烧热【答案】B【解析】试题分析:A.中和热是指强酸与强碱的稀溶液反应生成1molH2O时的热效应,H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热不变,H57.3 kJmol1,A项错误;B.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ/mol,含义为:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g), H
6、-283.0 kJ/mol,所以2CO2(g)2CO(g)O2(g),H+566.0 kJmol1,B项正确;C.某些放热反应也需要加热,C项错误;D.1mol 甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量才是甲烷的燃烧热,D项错误;答案选B。【考点定位】考查中和热和燃烧热的含义,吸热反应的判断等知识。【名师点睛】本题考查了中和热和燃烧热的含义,吸热反应的判断等知识,燃烧热、中和热是近几年高考命题的热点,燃烧热、中和热、反应热在使用的过程中要注意以下几点:(1)反应热、燃烧热、中和热均有单位,单位均为kJ/mol(2)燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的,因此在书写它的热化学方程式时
7、,应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数。(3)中和热是一定值,即H57.3kJ/mol,燃烧热、中和热的数值与参加反应的量的多少无关,但在分析时要注意反应物及生成物的状态及类别。6下列说法正确的是A焓变是指1mol物质完全参加反应时的能量变化B中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶C已知:2HI(g) H2(g)+I2(g) H=8.8kJ·mol-1,若向密闭容器中充入1molHI(g),则分解过程中吸收的热量为4.4kJD对于反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g),若使用催化剂,v正、v逆同等程度加快【答案】D【解析】试题分析:A、焓变是反应产物的总焓与反应物的总
8、焓只差,不一定是1mol,错误;B、中和滴定实验时,锥形瓶不能润洗,错误;C、因为HI的分解反应为可逆反应,所以向密闭容器中充入1molHI(g),则分解过程中吸收的热量小于4.4kJ,错误;D、使用催化剂,同等倍数的加快反应速率,正确。考点:本题考查焓变、中和滴定、化学反应的热效应、催化剂。 7已知: ,且、均大于零,则下列说法正确的是A断开键所需的能量为B,则氢分子具有的能量高于氯气分子具有的能量C D向中通入,发生反应时放热【答案】C【解析】试题分析:A、根据已知,H-Cl键的键能是(b+c+d)/2kJ/mol,所以断开1molH-Cl键需要的能量是(b+c+d)/2kJ,错误;B、氢
9、分子的键能大于氯分子的键能,说明氢分子稳定,所以氢分子具有的能量低于氯气分子具有的能量,错误;C、根据已知热化学方程式,将两个热化学方程式相减得Cl2(s) =Cl2(g) H+(a+d)kJ/mol,正确;D、根据热化学方程式,氯气与氢气的反应是可逆反应,所以1mol氯气与1mol氢气不会完全反应,所以放出的热量小于dkJ,错误,答案选C。考点:考查对化学反应热效应的判断,反应热与键能的关系8某些化学键键能数据如下:则下列热化学方程式不正确( )AH2(g)+ Cl2(g)HCl(g);= -915BH2(g)+ Cl2(g)2HCl(g);= -183CH2(g)+ Cl2(g)HCl(g
10、);= +915D2HCl(g)H2(g)+ Cl2(g);= +183【答案】C9已知热化学方程式C2H2(g)O2(g)2CO2(g)H2O(g);H1256kJ/mol,下列说法正确的是A 乙炔的燃烧热为1256kJ/molB 若转移10mol电子,则消耗25mol O2C 若生成2mol液态水,则H2512kJ/molD 若形成4mol碳氧共用电子对,则放出的热量为2512kJ【答案】B【解析】试题分析:A、物质的燃烧热是指1摩尔可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,水是指液态水,所以错误,不选A;B、反应中转移10摩尔电子,消耗25摩尔氧气,正确,选B;C、反应生成气态水,不能计算生成液态
11、水时的反应热,不选C;D、4摩尔碳氧共用电子对,即生成1摩尔二氧化碳,反应放出的热量为1256KJ,错误,不选D。考点:热化学方程式的意义和计算10已知:101 kPa时,C(s)1/2O2(g)=CO(g)H1110.5 kJ/mol;稀溶液中,H(aq)OH(aq)=H2O(l)H257.3 kJ/mol 下列结论正确的是A若碳的燃烧热用H3来表示,则H3<H1 B若碳的燃烧热用H3来表示,则H3>H1C浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为57.3 kJ/molD稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量【答案】A【解析】H3是指1mol C完全燃烧生成
12、CO2后所放出的热量,而H1是指C不完全燃烧生成CO所放出的热量,所以H3<H1,所以A正确,B错误;C选项中,是浓硫酸和稀NaOH反应,而浓硫酸稀释会放出大量的热,所以C错误;D选项中,稀醋酸是弱电解质,溶解过程中要吸热,所以和1mol NaOH反应放出的热小于57.3kj,所以D错误。11已知热化学方程式:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) H= -283.0kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= -241.8kJ/mol据此判断下列说法正确的是A. H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H>-241.8kJ/molBH2(g)的燃烧热H =
13、-241.8 kJ/molCH2(g)转变成H2O(g)的化学反应一定放出能量D. CO(g)+ H2O(g)= CO2(g) + H2(g)的H =-41.2kJ/mol【答案】D【解析】试题分析:A、因为水蒸气转化为液态水会放出热量,所以1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量大于生成水蒸气时放出的热量,则H<-241.8kJ/mol,错误;B、氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,所以生成水蒸气时放出的热量不是燃烧热,错误;C、氢气转化为水蒸气的反应不一定是放热反应,如根据盖斯定律,-也可得到氢气转化为水蒸气的热化学方程式,其反应热为正值,说明反应吸热,错误;
14、D、根据盖斯定律,-可得CO与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式,其反应热=-283.0kJ/mol-(-241.8kJ/mol)=-41.2kJ/mol,正确,答案选D。考点:考查对热化学方程式的理解、燃烧热的判断,盖斯定律的应用122012年4月22日是第43个“世界地球日”,其主题为“绿色梦想,低碳行动”。下列做法符合这一主题的是开发太阳能、风能和氢能等能源;大量开采地下水,以满足生产、生活的需求;在含硫的煤中加入适量生石灰;利用苯、甲苯等有机物代替水作溶剂;利用可降解的“玉米塑料”生产一次性饭盒。A B C D【答案】A【解析】试题分析:大量开采地下水,以满足生产、生活的需求会
15、破坏地下水结构引起一系列对环境不利的现象;利用苯、甲苯等有机物代替水作溶剂时,苯、甲苯的沸点较低,易挥发且有毒;考点:考查STS中环境保护有关问题。13化学反应N2+3H22NH3的能量变化下图所示,该反应的热化学方程式是AN2(g)+3H2(g)2NH3(1);H=2(a-b-c)kJ·mol-1BN2(g)+3H2(g)2NH3(g);H=2(b-a)kJ·mol-1C1/2N2(g)+ 3/2H2(g)NH3(1);H=(b+c-a)kJ·mol-1D1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g);H=(a+b)kJ·mol-1【答案】A【解析】试
16、题分析:反应热等于断键吸收的总能量和形成化学键所放出的总能量的差值,所以根据图像可知1mol氮气与3mol氢气完全反应转化为氨气的反应热是2(a-b)kJ/mol,生成液态氨气的反应热是2(a-b-c)kJ/mol,因此选项A正确,答案选A。考点:考查反应热计算14下列说法或表示方法中正确的是( )A等质量的硫蒸气和硫磺分别完全燃烧,后者放出的热量多B氢气的燃烧热为285.8kJ · ,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)O2(g)2H2O(l);H285.8 kJ· CBa(OH)2 · 8H2O(s)2NH4Cl(s)BaCl2(s)2NH3(g)10H2O
17、(l);H0D某酸溶液可以与石灰石反应放出CO2,则该酸不一定为强酸。【答案】D【解析】气态S的能量高于固态S的能量,所以气态S燃烧放出的热量多,选项A不正确;燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以选项B不正确;选项C不正确,该反应是吸热反应,所以正确的答案选D。15下列既是氧化还原反应,又是吸热反应的是( )A葡萄糖在人体内氧化 B锌粒与稀H2SO4反应制取H2C Ba(OH) 2·8H2O与NH4Cl反应D二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳【答案】D【解析】试题分析:A、葡萄糖在人体内氧化属于放热反应,故A错误;B、锌粒与稀盐酸的反应是氧
18、化还原反应,又是放热反应,故B错误;C、Ba(OH)28H2O、NH4Cl的总能量一定低于BaCl2、NH3H2O、H2O的总能量,故该反应是吸热反应,但无化合价的变化,所以不是氧化还原反应,故C错误;D、二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳的反应中碳元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,且该反应属于吸热反应,故D正确。考点:氧化还原反应,吸热放热反应。16甲醇(CH3OH)和二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,具有清洁、高效等优良的性能。(1)CO2可用于合成二甲醚(CH3OCH3),有关反应的热化学方程式如下:CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g
19、) H = -49.0kJ·mol-1,2CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+ H2O(g) H =-23.5kJ·mol-1,则CO2与H2反应合成二甲醚的热化学方程式为 。(2)若反应2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)在某温度下的化学平衡常数为400,此温度下,在密闭容器中加入一定量甲醇,反应进行到某时刻,测得各物质的浓度如表所示:物质CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)浓度(mol·L-1)0.440.600.60写出该反应的平衡常数表达式:K= 。比较该时刻正、逆反应速率的大小:v(正) v(逆)(填“>”
20、、“<”或“=”)若加入甲醇后经 10 min 反应达到平衡,则平衡后c(CH3OH)= ,该时间内反应速率v(CH3OCH3)= 。(3)工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H =-90.8kJ·mol-1,若在温度相同、容积均为2L的3个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时如下:容器甲乙丙反应物投入量1molCO、2 mol H21 mol CH3OH2 mol CO、4 mol H2CH3OH的浓度(mol/L)c1=0.25c2c3反应的能量变化放出Q1 kJ吸收Q2 kJ放出Q3 kJ平衡常数K1K2K3反应物转
21、化率123下列不能说明该反应在恒温恒容条件下已达化学平衡状态的是 。A. v正(H2)= 2v逆(CH3OH) B. n(CO)n(H2)n(CH3OH)=12 : 1C. 混合气体的密度不变 D. 混合气体的平均相对分子质量不变E. 容器的压强不变下列说法正确的是 。A. c1= c2 B. Q1= Q2 C. K1= K2 D. 2+3 < 100%如图表示该反应的反应速率v和时间t的关系图:各阶段的平衡常数如下表所示:t2t3t4t5t5t6t7t8K4K5K6K7K4、K5、K6、K7之间的关系为 (填“>”、“<”或“=”)。反应物的转化率最大的一段时间是 。【答案
22、】(1)2 CO2(g)+6 H2(g) = CH3OCH3(g) + 3H2O(g) H= -121.5kJ·mol-1(答案合理即可)(2)K= c(CH3OCH3)·c(H2O)/c2(CH3OH) 0.040 mol·L-1 0.08 mol·(L·min) -1(3)BC AC K4K5=K6=K7 t2t3【解析】试题分析:(1)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) H1 = -49.0kJ·mol-1,2CH3OH(g) = CH3OCH3(g)+ H2O(g) H 2=-23.5kJ&
23、#183;mol-1, CO2与H2反应合成二甲醚的热化学方程式为2 CO2(g)+6 H2(g) = CH3OCH3(g) + 3H2O(g) 由盖斯定律得:=2×+,H=2H1+H2=-121.5kJ·mol-1;(2)K=产物浓度幂之积/反应物浓度幂之积= c(CH3OCH3)·c(H2O)/c2(CH3OH);此时的浓度商为:Qc=( 0.6×0.6)/0.442=1.86400,故反应向正反应方向进行,正反应速率>逆反应 设达到平衡时据此又消耗了xmol,则 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某时刻浓度(molL-1):
24、0.44 0.6 0.6转化浓度(molL-1):2x x x平衡浓度(molL-1):0.44-2x 0.6+x 0.6+xK= (0.6+x)/(0.44-2x)=400,解得x=0.2mol/L,故平衡时c(CH3OH)=0.44mol/L-0.2mol/L×2=0.04mol/L;则10min生成二甲醚的浓度为:0.6moL/L+0.2moL/L=0.8mol/L,所以甲醇的反应速率为v(CH3OH)=0.8/10 =0.08 mol/(Lmin);(3) Av正(H2)=2v逆(CH3OH),表示的是正逆反应速率,且满足二者计算量关系,说明反应达到平衡状态,故A错误;Bn(
25、CO):n(H2):n(CH3OH)=1:2:1,物质的量之比,无法判断正逆反应速率是否相等,无法判断是否达到平衡状态,故B正确;C混合气体的密度不变,反应前后都是气体,容器的容积不变,所以气体的密度始终不变,密度不能作为判断平衡状态的依据,故C正确;D该反应是气体体积缩小的反应,反应过程中气体的物质的量发生变化,混合气体的平均分子量发生变化,若混合气体的平均相对分子质量不变,说明达到了平衡状态,故D错误;E该反应是体积缩小的反应,气体的物质的在反应中发生变化,若容器的压强不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故E错误;正确答案BC;A、恒温恒容条件下,甲加入1molCO、2molH2与
26、乙中1molCH3OH为等效平衡,则达到平衡时各组分的浓度都相等,所以c1=c2,故A正确;B、由于甲和乙是从不同方向进行的反应,则甲放出的热量与乙吸收的热量不一定相等,故B错误;C、由于甲和乙为从不同的方向进行的可逆反应,两个反应中温度相同,则平衡常数不变,所以K1=K2,故C正确;D、甲和乙为等效平衡,反应的方向完全不同,所以a1=a2,用于丙中浓度为甲的2倍,相当于增大了压强,丙中反应物转化率大于甲,即a3a1,所以a2+a3100%,故D错误;答案选AC;t3时刻,正逆反应速率都增大,且逆反应速率变化大,平衡向逆反应移动,应为升高温度,所以K4K5;t6时刻,正逆反应速率都减小,且正反
27、应速率变化大,平衡向逆反应移动;应为降低压强,所以K6=K7;t5t6正逆速率都增大,平衡不移动,应是使用催化剂,K不变,所以K5=K6,所以K4K5=K6=K7;根据t3时刻升高了温度,平衡向着逆向移动,反应物转化率减小;t4-t5时使用催化剂,转化率不变;t6时减小了压强,平衡向着逆向移动,反应物转化率减小,所以t2t3段A的转化率最高。考点:考查有关平衡的平衡常数计算、转化率、反应速率、平衡时成分的体积分数等的关键17为了提高资源利用率,减少环境污染,化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链,如图所示。请填写下列空白。(1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理,
28、请从原理上解释粉碎的作用:_已知氯化炉中氯气和焦炭的理论用料物质的量之比为76,则氯化炉中还原剂的化学式是_。(2)已知:Mg(s)Cl2(g)=MgCl2(s)H641 kJ/mol2Mg(s)TiCl4(s)= 2MgCl(s)Ti(s)H512 kJ/mol则Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(s)H_。(3)氩气通入还原炉中并不参与反应,通入氩气的作用是_(4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH3O24OH=2CO326H2O,该电池中正极上的电极反应式为_。工作一段时间后,测得溶液的pH_(填“减小”、“增大”或“不变
29、”)。【答案】(1)增大反应物间的接触面积,提高反应速率C、FeTiO3(2)770 kJ/mol(3)Mg和Ti都有强还原性,在氩气氛围中可防止Mg、Ti被氧化(4)O22H2O4e=4OH(或3O26H2O12e=12OH)减小【解析】(1)粉碎反应物,可以增大其表面积,从而增大反应物之间的接触面积,提高反应速率;氯化炉中发生的反应为6C7Cl22FeTiO3=6CO2TiCl42FeCl3,由此可知C和FeTiO3为还原剂。(2)根据盖斯定律,由×2得:Ti(s)2Cl2(g)=TiCl4(s);H770 kJ/mol。(3)氩气性质不活泼可以防止Mg和Ti等具有强还原性的物质
30、被氧化。(4)根据该电池的总反应式可知,反应过程中不断消耗OH,则该电池工作一段时间后,溶液的pH将减小。18X、Y、Z、W是元素周期表中前30号元素,且原子序数依次增大。其相关信息如下表:元素相关信息XX原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2ZZ元素的最高正价与负价代数和为6WW基态原子未成对电子数是前30号元素中最多的(1)W位于元素周期表第 周期第 族,其基态原子最外层有 个电子。(2)X的第一电离能比Y的 (填“大”或“小”),1mol X22-中含有的键数目为 。(3)X和Y的气态氢化物中,较稳定的是 (写化学式),Y的同族元素(
31、包括Y)的最简单氢化物中沸点最低的是 。(4)写出KZY3与HZ浓溶液反应制取Z2的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目 。(5)已知:X(s)+Y2(g)=XY2(g) H 1= 393.5 kJmol1XY(g) +1/2Y2(g)=XY2(g) H 2= 282.9 kJmol1则X(s)与Y2(g)反应生成XY(g)的热化学反应方程式为 。【答案】(1)4 (1分) VIB(1分) 1 (1分) (2)小(2分) 2NA (2分)(3)H2O(2分) H2S(2分)(4) (3分)(5)C(s)+1/2O2=CO(g) H = -110.6 kJmol-1(2分)【解析】试题分析:由
32、Y的基态原子最外层电子排布式nsnnpn+2,可知Y为O;则由X原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,可知X为C;Z元素的最高正价与负价代数和为6,可知Z为Cl;W基态原子未成对电子数是前30号元素中最多的,则W为Cr。(1)Cr位于第4周期VIB族,最外层有1个电子。(2)C的第一电离能比O小;C22-中含有1个碳碳三键,则1mol X22-中含有的键数目为2NA。(3)因为O元素的非金属性大于C,所以X和Y的气态氢化物中,较稳定的是H2O;H2O分子间含有氢键,H2O的沸点最高,其它同族氢化物分子间为范德华力,随相对分子质量的增加而增大,所以最简单氢化物中沸点最低的是H2S。(4)
33、KClO3与HCl反应生成KCl、Cl2、H2O,配平可得化学方程式,根据化合价的变化,KClO3中Cl元素由+5价降低为0价,可标出电子转移的方向和数目。(5)首先写出化学方程式并注明状态,然后根据盖斯定律,H=H 1-H 2=-110.6 kJmol-1,进而写出热化学方程式。考点:本题考查元素的推断、元素周期律和元素周期表、第一电离能的比较、化学键的判断、电子转移、热化学方程式的书写。 19(6分)实验室利用下图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:(1)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是 (2)做1次完整的中和热测定实验,温度计需使用 次,某同学为了省去清洗温度计的麻烦,
34、建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度,你是否同意该同学的观点,为什么? ; 。【答案】20(12分)如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中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,图中伤缺少的一种玻璃仪器是_;(2)烧杯间填满碎纸条的作用是_;(3)若大烧杯上不盖硬纸板,求得的反应热数值_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)实验中该用60 mL 0.50 mol·L1HCl跟50 mL 0.55 mol·L1 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”)。(
35、5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。【答案】(12分)(1)环形玻璃搅拌棒 (2)减少实验过程中的热量损失(3)偏小 (4)不相等;相等;(5)偏小【解析】(1)在实验过程中,需要搅拌,所以还缺少环形玻璃搅拌棒。(2)由于在实验过程中,需要尽可能的减少热量的损失,因此烧杯间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失。(3)若大烧杯上不盖硬纸板,则会导致热量的损失,因此求得的反应热数值偏小。(4)改变酸或碱的用量,可以改变反应中放出的热量,但不能改变中和热,因为中和热是在一定条件下,稀溶液中酸和碱反应生成1mol水时放出
36、的热量,因此中和热时不变的。(5)由于氨水中存在电离平衡,而电离是吸热的,所以测得的中和热数值会减小。21(13分)材料1.某温度时,在2L密闭容器中有X、Y、Z三种气态物质。实验测得不同时刻各物质的量如下表所示,同时测得至3min时吸收热量75kJ。t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0030.750.500.5050.650.300.7090.600.200.80140.600.200.80(1)写出该反应的热化学反应方程式: 。(2)该温度下反应的平衡常数K= 。(3)若该反应的逆反应速率与时间的关系如上图所示,则: t2t3时平衡向 (填“正”或“逆”)反应方
37、向移动。 t4时被改变的外界条件是 (选择一个正确选项)A.升温 B. 降温 C.降压 D.移去部分反应物 E.加入负催化剂 材料2.另有实验,利用镁与盐酸或醋酸在不同温度下反应,探究外界条件对反应速率的影响。部分实验用表如下:实验编号温度/K盐酸浓度/mol·L-1醋酸浓度/mol·L-1实验目的2980.20a.实验和,探究温度对反应速率的影响;b.实验和,探究浓度对反应速率的影响;c.实验,探究温度对镁与盐酸反应和镁与醋酸反应速率的影响,哪个更大一些。3080.202980.400.200.20(4)请完成上工作表(填写实验的空格)。(5)上表实验中,镁条消失的时间为
38、20s。实验过程中,镁条剩余质量与时间关系图如图。. 假设反应过程中盐酸体积不变,则要计算该反应的速率v(HCl),尚缺少的数据是 。.若反应温度每升高10,反应速率增大到原来的2倍;温度相同时,醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2,请在图中大致画出“实验”、“实验中醋酸实验”的镁条质量与时间关系曲线,并用或注明曲线代表的实验(假设实验中所用镁完全相同,且镁均能完全溶解)。【答案】(共13分)(1)X(g)+2Y(g) 2Z(g) H =+300 kJ/mol (2分)(2)160/3 (或53.3)(2分)(3)逆 (2分) B或C (2分)(4) 298或308; 308或298,0.20,
39、0.20 (共2分,全对才给分)(5). 盐酸的体积。(1分). 曲线,起点同,终点在横坐标10处;曲线,应根据第小题表中填写的温度确定,若为298K,则终点在横坐标40处;若为308K,则曲线与重合,只要注明实验标号即可。(共2分,各1分)22(10分)(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)CO2(g)+2H2O(g)574 kJ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)2N2(g)CO2(g)+2H2O(g)1160 kJ·mol-1 若用标准状况下4.48CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为 (阿
40、伏伽德罗常数用NA表示),放出的热量为 kJ。(2)已知:C3H8(g ) = CH4(g)HCCH(g)H2(g) H1156.6kJ·mol-1CH3CHCH2(g) = CH4(g)HCCH(g) H232.4kJ·mol-1 则相同条件下,反应C3H8(g)=CH3CHCH2 (g)H2(g)的H kJ·mol-1。(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如右表: 已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高
41、温下反应的热化学方程式 。物 质燃烧热(kJ·mol1)H2(g)285.8CO(g)283.0CH4(g)890.3(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HClNH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。【答案】(10分) (1) 1、6NA 173、4 (2) +124、2 (3)CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) H= -1420、7 kJ/mol (4) N2 + 6e + 8H+ = 2NH4+【解析】试题分析:(1)根据盖斯定律可知,即得到CH4(g)2NO2(g)N2(g)CO2(g)
42、2H2O(g)H867 kJ·mol1。标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol,失去0.2mol×81.6mol电子,放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol1173.4 kJ。(2)同样根据盖斯定律可知,即得到C3H8(g)=CH3CHCH2 (g)H2(g),所以该反应的H156.6kJ·mol-132.4kJ·mol-1124.2kJ/mol。(3)根据物质的燃烧热可知,H2(g)+1/2O2(g)H2O(l)285.8 kJ·mol-1、CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)283.0 k
43、J·mol-1、CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)890.3 kJ·mol-1、 H2O(g)H2O(l) H44.0 kJ/mol。所以根据盖斯定律可知,×3即得到CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) H= -1420、7 kJ/mol。(4)原电池中正极得到电子,所以氮气在正极得到电子。又因为溶液显酸性,所以正极电极反应式是N2 + 6e + 8H+ = 2NH4+。考点:考查反应热的计算、热化学方程式的书写以及电极反应式的书写等点评:书写热化学方程式以及反应热的计算中,盖斯定律有着广泛的应用,需要熟练
44、掌握并结合有关数学知识灵活运用。23(15分)(1)A、B、C、D、E、F六种物质在一定条件下有如图所示的转化关系,所有反应物和生成物均已给出。若反应均为水溶液中的置换反应,A、D、E都为卤素单质,化合物中的阳离了均为Na+,则A、D、E的氧化性由弱到强的顺序为 (写化学式)。在一定条件下E和D以物质的量比为5:l在硫酸溶液中恰好完全反应,写出该反应的离子方程式: 。若把B、C、F三种溶液汇集在一起得到1L混合溶液,并物质的转化关系给其中加入一定量的E,溶液中卤素阴离子的物质的量与通入E的体积(标准状况)的关系如下表所示(x和y均大于0)。各离子的量与E的体积的关系I当通入E的体积为28L时,
45、溶液中发生反应的离子方程式为 。IIx= ,y= (填具体数据)。III当通入E的体积为112L时,该溶液中c(Na+)=_ mol·L1(通入E后溶液的体积变化忽略不计)。(2)用H2O2可除去工业尾气中的Cl2,相关反应:H2O2(1)+Cl2(g)2HCl(g)+O2(g)H>0为了提高H2O2的除氯效果,采取的措施最好的是 (只改变一种条件),其原因是: 。(g)+O2(g)= H2O(1), H2 = -28584kJ·mol-l Cl2(g)+ H2(g)= 2HCl(g), H3 = -1846kJ·mol-l则H2O2(1)与Cl2(g)反应生成HCl(g)和O2(g)的热化学方程式为 。【答案】【解析】试题分析:若反应均为水溶液中的置换反应,A、D、E都为卤素单质,则A为Br2,D为I2,E为Cl2,三者的氧化性由弱到强的顺序为I2Br2Cl2;在一定条件下E(Cl2)和D(I2)以物质的量比为5:l在硫酸溶液中恰好完全反应,据得失电子守恒有5Cl2+I210Cl-+2IO3-,再据电荷守恒有5Cl2+I210Cl-+2IO3-+12H+,最后据原子守恒得5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2IO3-+12H+。由于B为NaI、C为NaBr、F为NaCl,E为Cl2,据表中的数据说明当E(Cl2)通入2.8
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