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2022届高三化学二轮复习化学能与热能必刷卷
一、选择题(共17题)
1.沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时,放出445kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是
A.2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+890kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=+890kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1
D.CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1
2.下列说法或表示方法正确的是( )
A.若将等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
B.由C(石墨)=C(金刚石) ΔH=+1.9kJ/mol可知石墨比金刚石稳定
C.在101kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,表示氢气燃烧热的热化学方程式为2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ΔH= -285.8 kJ/mol
D.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq) =H2O(l) ΔH= -57.3 kJ/mol,若将含1mol H2SO4 与含1mol Ba(OH)2的稀溶液混合,放出的热量等于114.6 kJ
3.25℃,101kPa时,使1.0 g钠与足量氯气反应,生成氯化钠晶体并放出17.87kJ的热量,生成1 mol NaCl的反应热为
A.17.87kJ B.—17.87kJ/mol
C.411 kJ/mol D.—411 kJ/mol
4.下列说法中正确的是( )
A.键能越小,表示化学键越牢固,难以断裂
B.两原子核越近,键长越长,化学键越牢固,性质越稳定
C.破坏化学键时,消耗能量,而形成新的化学键时,则释放能量
D.键能、键长只能定性地分析化学键的特性
5.下列过程一定释放出能量的是( )
A.原子结合成分子 B.分子拆成原子 C.化合反应 D.分解反应
6.下列反应属于放热反应的是
A.C+CO2 2C0 B.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
C.C+H2OCO+H2 D.CaCO3CaO+CO2↑
7.生成水的能量关系如图所示:下列说法不正确的是
A.△H2>0
B.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H4,则△H4<△H1
C.一定条件下,气态原子生成1 mol H-O放出a kJ热量,则该条件下△H3=-4akJ/mol
D.△H1+△H2+△H3=0
8.下列有关能量变化的说法错误的是
A.反应,在光照和点燃条件下的相同
B.,说明石墨比金刚石稳定
C.热化学方程式的大小与化学计量数无关
D.反应物的键能总和小于生成物的键能总和,该反应是放热反应
9.下列反应过程中的能量变化与如图相符的是
A.金属钠和水反应
B.生石灰变成熟石灰的反应
C.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合
D.锌与稀盐酸
10.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量冰醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,大烧杯中的冰醋酸逐渐凝固。下列有关小烧杯中发生的反应的说法正确的是
A.该反应是放热反应
B.该反应过程中,热能转化为产物内部的能量
C.该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量
D.该反应中化学键断裂吸收的能量比化学键形成放出的能量少
11.已知H+(ag)+OH-(ag)=H2O(l) △H= -57.3kJ•mol-1。现有以下四个化学反应方程式:
①H2SO4(aq)+2NaOH(aq)═Na2SO4(aq)+2H2O(l)
②H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)═BaSO4(s)+2H2O(l);
③HCl(aq)+NH3•H2O(aq)═NH4Cl(aq)+H2O(l);
④CH3COOH(aq)+NH3•H2O(aq)═CH3COONH4(aq)+H2O(l);其中反应热为△H=-57.3kJ•mol-1的是
A.①和③ B.③ C.④ D.以上都不对
12.氢气跟氧气反应时,断开1molH2中化学键消耗的能量为A,断开1mol O2中化学键消耗的能量为B,形成1mol水中的化学键释放的能量为C。则下列关系正确的是
A.A + B > C B.A + B < C
C.2A + B < 2C D.2A + B > 2C
13.下列判断正确的是
A.反应 TiO2(s)+2Cl2(g) = TiCl4(g) +O2(g) △H>0能自发进行,其原因是△S>0
B.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-38.6kJ•mol-1
C.0.5mol H2SO4与0.5mol Ba(OH)2反应生成1 mol H2O时的反应热叫中和热
D.已知H﹣H键能436 kJ•mol﹣1,F﹣F键能157 kJ•mol﹣1,H﹣F键能568 kJ•mol﹣1,则H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H=﹣25 kJ•mol﹣1
14.据报道,挪威和荷兰正在开发一种新能源——盐能。当海水和淡水混合时,温度将升高0.1℃,世界所有入海口的这种能源相当于电力需求的20%,海水和淡水混合时,温度升高最可能的原因是
A.由于浓度差产生放热 B.发生了水分解反应
C.发生了盐分解反应 D.盐的溶解程度增大
15.下列化学方程式中,正确的是( )
A.甲烷的燃烧热△H=-890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ/mol
B.一定条件下,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热akJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-2akJ/mol
C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
D.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2发生中和反应生成2molH2O的反应热△H=-114.6kJ/mol
16.在25℃,101kPa下,1molH2充分燃烧生成液态水放热286kJ,下列说法中不正确的是
A.相同条件下,2mol H2完全燃烧时液态水放热572kJ
B.相同条件下,2mol 液态H2O完全分解吸收热量572kJ
C.相同条件下,1mol H2充分燃烧生成气态水放热大于286kJ
D.形成1mol H2O的化学键所释放的能量大于断裂lmol H2和0.5mol O2的化学键所吸收的总能量
17.已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=a kJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是
A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl-Cl键的键能为 kJ·mol-1
D.P-P键的键能为 kJ·mol-1
二、综合题(共6题)
18.通常状况下,稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出的热
(1)实验室中可用稀盐酸和氢氧化钡稀溶液反应来测定中和热。请写出能表示该反应中和热的热化学方程式 ______ ;
(2)分别取100mL 盐酸与100mL 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。假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,中和后生成溶液的比热容实验时,测得反应前盐酸与NaOH溶液的平均温度为,反应后混合溶液的温度为则实验测得的中和热 ______ 保留1位小数
19.短周期元素A、B、C、D在周期表中位置如图所示,其中元素D原子最外层有3个电子。请用相应的化学用语回答:
(1)A与氢元素可以形成很多化合物,在这些化合物中都含有_________(选填“共价”或“离子”)键;与C相邻且最外层电子比C少1个的离子结构示意图为 _________________。B在元素周期表中位于____________________。B、C、D形成的离子的半径由大到小依次为 _________________。(填相应的离子符号)
(2)元素A形成的最简单氢化物和氧气在KOH溶液中可构成燃料电池,该电池工作时正极的电极反应式为 ___________________________________。
(3)D的最高价氧化物的水化物与NaOH反应的化学方程式是:
________________________________________。
(4)由A与S形成的液态化合物AS2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215 kJ。 该反应的热化学方程式为_________________________________。
(5)已知298K时,Fe(s) + O2(g) == FeO(s) ; ΔH= -272.0 kJ · mol-1
2D(s) + O2(g) == D2O3(s) ; ΔH= -1675.7 kJ · mol-1
写出D单质和FeO反应的热化学方程式是_____________________________________。
20.J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的元素。
(1)元素T的名称是______
(2)J和氢元素组成的化合物A每个分子由4个原子组成,已知充分燃烧a gA物质时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则A物质燃烧热的热化学方程式是______
(3)工业燃烧焦炭后的尾气中含有M和R组成的气体,为了测定其含量,可以选择的试剂是______
A.氢氧化钠溶液 B.硫酸酸化的高锰酸钾溶液 C.淀粉碘化钾溶液 D.溴水溶液
(4)在微电子工业中,L的最简单气态氢化物的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为:______
(5)由L和M组成的两种价态相同的气体化合物可以相互转化,在同温同容的甲乙容器中分别加入1mol和2mol的LM2气体,分别建立平衡,则两容器中LM2的转化率比较甲______乙(<,>,=)
(6)与J同主族的另一短周期元素和M组成的化合物有很广泛的用途,请说出其主要应用,写出两种______
21.综合利用研究发现,硼镁铁矿(主要成分为,含有SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)可以制备硼酸、铁红和碳酸镁等常用化工试剂,工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)硼镁矿粉碎的目的是___________,“酸浸”中发生的离子反应是___________。
(2)为提高产品纯度,“净化”时用的试剂X为___________(填化学式),如果将“净化”中①和②的顺序调换,会导致的结果是___________。
(3)过滤所得碳酸镁需冷水洗涤后再进行干燥证明碳酸镁固体洗涤干净的具体操作为___________。
(4)不同条件下硼酸的萃取率图像如下:
萃取过程为___________(填“吸热”或“放热”)反应。增大pH会导致萃取率降低的原因是___________。
22.生产医用防护口罩的原料聚丙烯属于有机高分子材料,其单体为丙烯。丙烯除了合成聚丙烯外,还广泛用于制备1,2-二氯丙烷、丙烯醛、丙烯酸等。回答下列问题:
(1)工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯反应原理为:
①CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) △H=-134kJ/mol
②CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2=CHCH2Cl(g)+HCl △H=-102kJ/mol
已知:CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g)的活化能Ea(逆)为164kJ/mol,则该反应的活化能Ea(正)为___________kJ/mol。
(2)丙烷无氧脱氢法制备丙烯反应如下:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
①某温度下,在刚性容器中充入C3H8(g),起始压强为10kPa,平衡时总压为14kPa,C3H8(g)的平衡转化率为___________。该反应的平衡常数Kp=___________。(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
②总压分别为100kPa、10kPa时发生该反应,平衡体系中C3H8(g)和C3H6(g)的物质的量分数随温度的变化关系如图所示,其中曲线a代表压强为___________kPa时___________的物质的量分数随温度的变化关系。
(3)丙烷氧化脱氢制备丙烯还生成CO、CO2等副产物制备丙烯的反应:C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g) △H=-118kJ/mol,相同时间内,在某催化剂作用下C3H8(g)的转化率和C3H6(g)的产率随温度的变化关系如图所示。
①图中C3H8(g)的转化率随温度升高而上升的原因是___________。
②575℃时,C3H6(g)的选择性为___________。[选择性=]
③基于上述研究结果能提高C3H6(g)选择性的措施是___________。
(4)甲酸作为直接燃料电池的燃料具有能量密度高的优点,该电池的理论输出电压为2.30V,能量密度E=___________kWh/kg(能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kWh=3.6×106J,法拉第常数F=96500C/mol)
23.X、Y、Z、W、T是元素周期表中前四周期的五种元素。有关这五种元素的信息如下表:
元素代号
相关信息
X
它的一种核素的原子核内没有中子
Y
能组成很多种性质不同的单质,也是形成化合物种类最多的一种元素
Z
基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn+1
W
与钾元素能组成多种化合物,这些化合物与水反应均生成碱;大气平流层中W3被誉为地球生物“保护伞”
T
主要化合价有+1和+2价,且[T(X2W)4]2+和[T(ZX3)4]2+均呈蓝色
请推出具体元素,用具体元素回答下列问题:
(1)根据元素周期律可以设计出多种形式的周期表,下列是扇形元素周期表:
T元素在扇形元素周期表中的位置是____(填表中带圆圈的数字);上表中⑨号位置 的元素基态原子未成对电子数为______;2012年6月25日,俄罗斯杜布纳核联合研究所再次成功合成117号元素,它将被列入元素周期表,“117”元素在扇形元素周期表中的位置是_______(填表中带圆圈的数字)。
(2)质量数为2的X基态原子的电子排布式为________,在这五种元素中电负性最大的是____________________________。
(3)由上述五种元素中的某些元素形成的离子,该离子中每个原子最外层均有8个电子且 与Z3-具有相同质子数和电子数,则这种离子的结构式为_________________。
(4)TW在高温条件下是一种优良的氧化剂,它能将很多有机化合物完全氧化(相当于完全燃烧),写出高温条件下,TW与Y最简单的氢化物反应的化学方程式:___________________。
(5)已知在25℃、101 kPa下:
XYZ(aq)+X2W(1)YZ-(aq)+X3W+(aq) ΔH=+45.6 kJ/mol
X3W+(aq)+WX(aq)=2X2W(1) ΔH=-57.3 kJ/mol
则在25℃、101 kPa的稀溶液中,XYZ与WX反应的热化学方程式(以离子厅程式表示):____________________________________。
参考答案
1.C
【详解】
A.由题可知,CH4完全燃烧是放热反应,A错误;
B.由题可知,CH4完全燃烧是放热反应,B错误;
C.0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445kJ热量,所以1molCH4完全燃烧放出890 kJ热量,C正确;
D.0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445kJ热量,D错误;
答案选C。
2.B
【详解】
A.硫蒸气的能量高于硫固体的能量,因此若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多,故A错误;
B.由“C(石墨)=C(金刚石) ΔH=+1.9 kJ·mol”可知金刚石总能量高于石墨,能量越低越稳定,石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.在101 kPa时,2 g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,2 g H2的物质的量为,即1mol氢气燃烧的热化学方程式表示为:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol,故C错误;
D.在稀溶液中:H++OH-=H2O ΔH=-57.3 kJ/mol ,若将含1mol H2SO4 与含1mol Ba(OH)2的稀溶液混合,除了生成2mol水之外,还要生成硫酸钡沉淀,还要继续放热,放出的热量大于114.6 kJ ,故D错误;
答案选B。
3.D
【解析】
试题分析:1.0 g钠与足量氯气反应,生成氯化钠晶体并放出17.87kJ的热量,23g钠放热23×17.87kJ="411" kJ,放热反应,反应热为负值,故D正确。
考点:本题考查化学反应中的能量变化。
4.C
【详解】
A. 键能越大,表示化学键越牢固,难以断裂,故A错误;
B. 两原子核越近,键长越短,化学键越牢固,性质越稳定,故B错误;
C. 破坏化学键时,消耗能量,而形成新的化学键时,则释放能量,故C正确;
D. 键能、键长能定量分析化学键的特性,故D错误;
故答案选C。
5.A
【详解】
A、原子结合生成分子一定释放出能量,选项A正确;B、分子拆成原子一定吸收能量,选项B错误;C、大多数的化合反应释放能量,选项C错误;D、大多数的分解反应吸收能量,选项D错误。答案选A。
6.B
【分析】
一般金属和水或酸反应,酸碱中和反应,物质的燃烧,大多数化合反应和置换反应,缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。大多数分解反应,铵盐和碱反应,碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应。
【详解】
A. C+CO2 2CO属于吸热反应,选项A不符合;
B. 2Al+Fe2O32Fe+Al2O3属于放热反应,选项B符合;
C. C+H2OCO+H2属于吸热反应,选项C不符合;
D. CaCO3CaO+CO2↑属于吸热反应,选项D不符合;
答案选B。
7.D
【详解】
A. △H2所示过程为氢分子和氧分子化学键断裂的过程,该过程吸热,故△H2>0,A正确;
B. 由于气态水到液态水的过程为放热过程,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H4<△H1,B正确;
C. △H3所示过程共形成4mol H-O键,则气态原子生成1 mol H-O放出a kJ热量,该条件下△H3=-4akJ/mol,C正确;
D. 根据盖斯定律,△H1=△H2+△H3,故D错误;
故答案选D。
8.C
【详解】
A.只与始态和终态有关,与条件无关,故A正确;
B.根据能量最低原理,反应C(s,金刚石)=C(s,石墨) ΔH<0, 说明金刚石能量高于石墨,故石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.热化学方程式的大小与化学计量数呈正比,故C错误;
D.反应物的键能总和小于生成物的键能总和,则断键吸收的能量小于成键放出的能量,该反应是放热反应,故D正确;
故选C;
9.C
【解析】分析:根据图像,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应;Na与H2O的反应、生石灰变成熟石灰的反应、锌与稀盐酸的反应都是放热反应,氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应为吸热反应。
详解:根据图像,反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应;Na与H2O的反应、生石灰变成熟石灰的反应、锌与稀盐酸的反应都是放热反应,氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应为吸热反应;答案选C。
10.B
【详解】
A. 醋酸逐渐凝固,说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低,即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应,故A错误;
B. 该反应为吸热反应,即吸收的热量转化为产物内部的能量,故B正确;
C. 因反应为吸热反应,则反应物的总能量低于生成物的总能量,故C错误;
D. 反应热=反应物的键能和−生成物的键能和,此反应为吸热反应,说明反应物中化学键断裂吸收的能量多,故D错误;
故选:B。
11.D
【解析】
试题分析:①反应生成了2mol水,反应的焓变为-114.6kJ/mol,故不符合;②反应过程中除了氢离子和氢氧根离子反应放热,硫酸钡沉淀的生成也伴随有沉淀热的变化,且生成的水是2mol,反应热小于-114.6kJ•mol-1,故不符合;③一水合氨是弱电解质电离过程是吸热过程,反应热大于-57.3kJ•mol-1,故不符合;④一水合氨和醋酸都是弱电解质电离过程是吸热过程,反应热大于-57.3kJ•mol-1,故不符合,故选D。
【考点定位】考查了中和热的概念分析判断
【名师点晴】明确中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水时放出的热量,依据概念如果有弱酸或弱碱参与反应、反应中沉淀生成及生成水的量不是1mol就可以判断不符合中和热相关概念,另外中和热是固定数值,与参加反应的酸碱中和的量无关,据此可作答。
12.C
【分析】
根据燃烧反应为放热反应,断开旧的化学键吸收的总能量小于形成新的化学键放出的总能量。
【详解】
氢气跟氧气的反应的化学方程式为2H2+O2=2H2O,因燃烧反应为放热反应,断开旧的化学键吸收的总能量小于形成新的化学键放出的总能量,即2A+B<2C,C项正确;
答案选C。
13.A
【详解】
A. 反应TiO2(s)+2Cl2(g) = TiCl4(g) +O2(g) △H>0能自发进行,根据△G=△H-T△S<0可知△S>0,A正确;B. 由于合成氨反应是可逆的,没有告诉转化率,不能计算反应热,B错误;C. 0.5mol H2SO4与0.5mol Ba(OH)2反应生成1 mol H2O时还有硫酸钡沉淀生成,存在溶解平衡,溶解吸热,因此该反应的反应热不能叫中和热,C错误;D. 反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,已知H﹣H键能436 kJ•mol﹣1,F﹣F键能157 kJ•mol﹣1,H﹣F键能568 kJ•mol﹣1,则H2(g)+F2(g)=2HF(g)的△H=(436+157-2×568)kJ/mol=-543 kJ•mol﹣1,D错误,答案选A。
14.A
【详解】
淡水与海水相遇时,淡水会自然地向海水渗透并产生渗透压,这种能量被称为“盐差能”, 盐差能导致水温升高,在混合过程中水并没有发生分解反应,盐的组成也没有发生变化,由于物质的溶解度随温度的变化而变化,所以混合的瞬间温度不变,则盐的溶解程度也不会发生变化,故正确的选项是选项A。
15.C
【详解】
A.甲烷的燃烧热△H=-890.3 kJ/mol,甲烷燃烧生成液态水,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol,选项A错误;
B.一定条件下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3放热akJ,氮气和氢气合成氨是可逆反应,不能进行彻底,所以N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)反应放出的热量小于2a kJ,选项B错误;
C.在101 kPa时,2gH2(1mol)完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6 kJ/mol,选项C正确;
D.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ/mol,则H2SO4和Ba(OH)2反应生成硫酸钡难溶于水,生成硫酸钡过程放热,所以反应的焓变△H<2×(-57.3)kJ/mol,反应的中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水时放出的热量,选项D错误;
答案选C。
16.C
【详解】
A.在25℃,101kPa下,1molH2充分燃烧生成液态水放热286kJ,因此相同条件下,2mol H2完全燃烧时液态水放热286kJ×2=572kJ,A正确;
B.逆反应的焓变和正反应的焓变数值相等,符号相反,则相同条件下,2mol 液态H2O完全分解吸收热量572kJ,B正确;
C.气态水的能量高于液态水,相同条件下,1mol H2充分燃烧生成气态水放热小于286kJ,C错误;
D.焓变等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,因此形成1mol H2O的化学键所释放的能量大于断裂lmol H2和0.5mol O2的化学键所吸收的总能量,D正确;
答案选C。
17.C
【详解】
A.由于P—P键的键长大于P—Cl键的键长,键长越短键能越大,故P—P键的键能小于P—Cl键的键能,故A错误;
B.由于不知道PCl5(g)===PCl5(s)的反应热ΔH,所以不能求得Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH,故B错误;
C.设Cl—Cl键的键能为x,将题中已知的两个式子按顺序依次编号为①、②,将②-①可得4Cl2(g)+4PCl3(g)===4PCl5(g) ΔH=(b-a) kJ·mol-1,由于化学反应中断键吸热、成键放热,可得4x+4×3×1.2c kJ·mol-1-4×5×c kJ·mol-1=(b-a) kJ·mol-1,解得x= kJ·mol-1,故C正确;
D.设P—P键的键能为y,将①×5-②×3可得:2P4(g)+12PCl5(g)===20PCl3(g) ΔH=(5a-3b) kJ·mol-1,根据盖斯定律,可得2×6y+12×5×c kJ·mol-1-20×3×1.2c kJ·mol-1=(5a-3b) kJ·mol-1,解得y=kJ·mol-1,故D错误;
选C。
18.
【分析】
(1)根据酸碱中和反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量书写热化学方程式;
(2)根据Q=m•c•△T计算;
【详解】
(1)已知稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出的热量,稀盐酸和氢氧化钡稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液,则反应的热化学方程式为,
故答案为:;
(2) 盐酸与100mL NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为, 溶液的质量为:,温度变化的值为,
则生成水放出的热量为,即,
所以实验测得的中和热,
故答案为:;
19.共价键 S2- 第二周期VA族 Cl―>N3―>Al3+ O2+4e―+2H2O=4OH― Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] (或Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 +2 H2O) CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g) ; ΔH= - 1075 kJ · mol-1 2Al(s)+3FeO(s) =Al2O3(s)+3Fe(s) ; ΔH= - 859.7 kJ · mol-1
【详解】
本题考查元素周期表和元素周期律的应用,(1)D原子最外层有3个电子,说明为第IIIA族,因为都是短周期元素,因此D为Al,A为C,B为N,C为Cl,C与H形成的化合物是烃,都含有共价键;与Cl相邻且最外层电子比Cl少1个的元素是S,其离子是S2-,结构示意图为:;B为N,位于第二周期VA族;(2)C形成最简单的氢化物是CH4,此电池中通甲烷一极为负极,通氧气一极为正极,环境是碱性,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;(3)D的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,属于两性氧化物,反应方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;(4)此化合物为CS2,在氧气中生成气态氧化物是CO2和SO2,反应方程式为CS2+3O2=2SO2+CO2,因此1molCS2反应放出热量是1×215/0.2kJ=1075kJ,热化学反应方程式为CS2(l)+3O2(g) =CO2(g)+2SO2(g) ; ΔH= - 1075 kJ·mol-1;(5)①Fe(s) + 1/2O2(g) FeO(s) ;②2Al(s) + 3/2O2(g) Al2O3(s) ,②-3×①得到:2Al(s)+3FeO(s) =Al2O3(s)+3Fe(s) ; ΔH= - 859.7 kJ·mol-1。
20.氯 C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l); ΔH =-2b kJ / mol BD 2NH3·H2O + 3H2O2 =N2 + 8H2O < 光导纤维,石英玻璃,石英钟表,建筑材料等
【分析】
J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,根据J、R在周期表中的相对位置可知,J为第二周期元素,R为第三周期元素,J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等,J为碳元素;R为硫元素,T为氯元素;M是地壳中含量最多的元素,M为氧元素;由于J为碳元素,M为氧元素,所以 L为氮元素;结合以上各元素及其相关物质的性质回答题中问题。
【详解】
(1)结合以上分析可知,元素T的名称是氯;综上所述,本题正确答案:氯;
(2)碳元素和氢元素组成的化合物C2H2,已知充分燃烧ag C2H2时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则反应生成2mol CO2(g)完全燃烧时放出的热量为2bkJ,表示C2H2燃烧热的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l); ΔH=-2bkJ/mol;
综上所述,本题正确答案:C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l); ΔH=-2bkJ /mol;
(3)M和R组成的气体为SO2,氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫,无法确定二氧化硫的含量;淀粉-碘化钾溶液不能与二氧化硫反应, 也无法测定;而溴水、酸性高锰酸钾都只能氧化二氧化硫,可以测定二氧化硫的含量;因此,本题正确答案是:BD;
(4)L的最简单气态氢化物NH3,在微电子工业中,氨气的水溶液可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,应生成氮气与水,该化学反应方程式为: 2NH3·H2O+3H2O2=N2+8H2O;综上所述,本题正确答案:2NH3·H2O+3H2O2=N2+8H2O;
(5)M为氧元素,L为氮元素;两种元素形成的同价态的氧化物发生反应为2NO2N2O4;在同温体积不变的的甲容器中加入1molNO2,反应达到平衡,转化率为α1;在同温体积与甲相同的乙容器中,加入2molNO2,相当于在原来甲容器内加入1molNO2的基础上再加入1molNO2,此过程等效于加压过程,平衡向右移动,因此NO2的转化率增大,转化率为α2,所以α1<α2;综上所述,本题正确答案:<。
(6)M为氧元素,J为碳元素,与J同主族的另一短周期元素为硅,硅和氧元素组成的化合物为二氧化硅,该物质用途广泛,可以用作光导纤维,石英玻璃,石英钟表,建筑材料等;综上所述,本题正确答案:光导纤维,石英玻璃,石英钟表,建筑材料等。
21.增大固液接触面积,加快浸取速率,提高浸取效率 MgO或者Mg(OH)2等 铁元素不能彻底的分离,滤液中仍然含有Fe2+,导致所得碳酸镁不纯净 取少量最后一次洗涤液于一试管中,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则洗涤干净 放热 当溶液的pH过高时,硼酸以盐的形式存在
【分析】
硼镁铁矿经过粉碎增大了与酸的接触面积,提高了反应速率,经过硫酸酸浸得到含有H2SO4、MgSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、H3BO3的混合溶液,SiO2没有溶解,过滤直接除去,加H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,再加MgO或者Mg(OH)2等,调节溶液的pH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,灼烧Fe(OH)3得到铁红Fe2O3,过滤后得到硼酸根和MgSO4的混合溶液,加入萃取剂,将硼酸根和含有Mg2+的溶液分离,在水层中加入NH4HCO3,沉淀Mg2+,得到MgCO3沉淀,在有机相中加入反萃取剂,得到含有硼酸根的水溶液,加入硫酸,促进生成硼酸,结晶析出。
【详解】
(1)硼铁矿粉碎可以增大固液接触面积,加快浸取速率,提高浸取效率;“酸浸”中与酸发生的离子反应是;
(2) “净化”时,加入物质X是调节溶液的pH,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,为提高产品纯度,试剂X应为MgO或者Mg(OH)2等,如果将“净化”中①和②的顺序调换,Fe2+未被氧化成Fe3+,从而未能转化成沉淀除去,导致铁元素不能彻底的分离,滤液中仍然含有Fe2+,导致所得碳酸镁不纯净;
(3)若未洗涤干净,洗涤液中会有离子,则证明碳酸镁固体洗涤干净的具体操作为取少量最后一次洗涤液于一试管中,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀生成,则洗涤干净;
(4)由图可知,温度越高,萃取率越低,则可知硼酸的萃取过程为放热反应。增大pH会导致萃取率降低的原因是当溶液的pH过高时,H3BO3的电离程度增大,硼酸以盐的形式存在。
22.132 40% kPa 100 C3H8(g) 温度升高,反应速率增大(或温度升高,催化剂活性增大) 50% 选择相对较低温度(或选择更合适的催化剂) 2.68
【详解】
(1)已知①CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g) △H=-134kJ/mol,
②CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2=CHCH2Cl(g)+HCl △H=-102kJ/mol,
根据盖斯定律①-②得:CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g) △H=(-134kJ/mol)-( -102kJ/mol)= -32kJ/mol,而反应热△H= Ea(正)- Ea(逆),Ea(逆)为164kJ/mol,Ea(正)= Ea(逆)+△H =164kJ/mol +( -32kJ/mol)=132kJ/mol,故答案为:132;
(2)①设起始时充入C3H8(g)的物质的量为n,平衡时转化的C3H8(g)的物质的量为x,列出三段式:
平衡时气体总物质的量为:n-x+x+x=n+x,根据起始时和平衡时气体的物质的量之比等于压强之比有:=,解得x=0.4n,则C3H8(g)的平衡转化率为100%=40%;
平衡时各组分的分压为:p(C3H8)=14kPa=6kPa,p(C3H6)=14kPa=4kPa,p(H2)=14kPa=4kPa,则平衡常数Kp=== kPa,故答案为:40%; kPa;
②该反应的正反应为气体分子数增大的吸热反应,压强不变时,升高温度,平衡正向移动,则C3H8(g)的平衡转化率增大,则物质的量分数减小;温度不变时,增大压强,平衡逆向移动,C3H8(g)的平衡转化率减小,则物
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