化学反应中的物质变化和能量变化能力测试题.doc

化学反应中的物质变化和能量变化 本章复习 习题精选（二）
第I卷（选择题，共60分）
一．选择题
1．在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是(　 )
A．NH4+、Mg+、SO42—、Cl—　　　B．Ba2+、K+、OH—、NO3—
C．Al3+、Cu2+、SO42—、Cl—　　 D．Na+、Ca2+、Cl—、AlO2—
2．下列反应的离子方程式书写不正确的是(　 )
A．次氯酸钙溶液中，通入过量的二氧化碳气体：Ca2+十2ClO—十H2O十CO2＝CaCO3↓十2HClO
B．醋酸和碳酸氢钠溶液混合：CH3COOH十HCO3—=H2O十CO2↑十CH3COO—
C．氯化亚铁溶液中通入氯气：2FeCl2十Cl2＝2Fe3+十6Cl—
D．金属钠跟水反应2Na十2H2O=2Na+十2OH—十H2↑
3．下列反应中，氧化产物是有色单质的是(　 )
A．2KI十Br2=2KBr十I2　　　　　　B．CuCl2十Zn＝ZnCl2十Cu
C．2NO十O2=2NO2　　　　　　　　 D．2HCl十Fe=FeCl2十H2↑
4．1克氢气燃烧生成液态水，放出142.9kJ热，下列表示该反应的热化学方程式正确的是(　 )

5．下列实验中：Al3+十3AlO2—十6H2O＝4Al(OH)3↓可以发生的是(　 )
A．向铝盐溶液中不断地加入NaOH溶液
B．向NaOH溶液中不断地加入铝盐
C．向铝盐溶液中不断地加入Na2CO3溶液
D．向铝盐溶液中不断地加入氨水
二、选择题
6．取相同体积的KI、Na2S和FeBr2溶液分别通入适量的Cl2，当反应恰好完全时，三种溶液消耗Cl2的体积相同(同温同压下)，则KI、Na2S和FeBr2三溶液的物质的量浓度之比是(　 )
A．1：1：2　　　　B．1：2：3　　　　C．6：3：2　　　　D．2：1：3
7．新华社1999年11月17日电，在兰州召开的一次能源地质国际研讨会传出信息：“可燃冰”将帮助人类摆脱临近的能源危机。“可燃冰”是水与天然气相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆坡中；据测定每0.1m3固体“可燃冰”可释放出20m3的甲烷气体。由此可判断下列说法中不正确的是(　 )
A．“可燃冰”将成为人类新的后续能源
B．“可燃冰”是水变油，属于化学变化
C．“可燃冰”具有使用方便，清洁卫生等优点
D．青藏高原的冻土层可能存在“可燃冰”
8．已知Cl—、Fe2+、H2O2、I—、SO2均具有还原性，且在酸性溶液中的还原性依次增强。下列各反应不可能发生的是(　 )
A．2Fe2+十Cl2=2Fe3+十2Cl—
B．2Fe3+十SO2十2H2O＝2Fe2+十SO42—十4H+
C．H2O2十H2SO4=SO2↑十O2↑十2H2O
D．SO2十I2十2H2O＝H2SO4十2HI
9．G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的分子式或化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平)：
(1)G→Q十NaCl
(2)Y十NaOH→G十Q十H2O
(3)
(4)Z十NaOH→Q十X十H2O
这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为(　 )
A．QGZYX　　　　　B．GYQZX　　　　　C．GYZQX　　　　　D．ZXGYQ
10．最近，科学家用巨型计算机进行模拟后确定，由60个N原子可结合成N60分子，N60变成N2时放出巨大能量，下列说法中不正确的是(　 )
A．N60与N2都是氮的同素异形体
B．1个N60分子中含60个N原子
C．N60的相对分子质量为840，属高分子化合物
D．N60变为N2的反应是放热反应，说明N60比N2稳定
11．某溶液能溶解Al(OH)3，则在此溶液中一定能大量共存的离子组是(　 )
A．Na+、Br—、SO42—、Cl—　　 　　 B．Na+、Fe3+、Mg2+、I—
C．K+、Na+、HCO32—、NO3—　　 　　 D．NH4+、K+、NO3—、AlO2—
12．在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为(　 )
A．1：1：1　 　　 B．2：2：1　 　　 C．2：3：1　 　　 D．4：3：2
13．重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性，主要有毒离子为Ba+离子，如将甲、乙废液按一定比例混合，毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是(　 )
A．Cu2+和SO42—　 B．Cu2+和Cl—　 　C．K+和SO42—　 　D．Ag+和NO3—
14．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：H+(aq)十OH—(aq)＝H2O；△H ＝一57.3kJ/mol。分别向1L 0.5mol/L的NaOH溶液中加入：①稀醋酸；②浓H3SO4；③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为△H1、△H2、△H3，它们的关系表示正确的是(　 )
A．△H1＞△H2＞△H3　 　　　　　　　 B．△H2＜△H3＜△H1
C．△H1＝△H2＝△H3　 　　　　　　　 D．△H2＞△H3＞△H1
15．已知在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化：Fe3+→Fe2+；MnO4—→Mn2+；Cl2→2Cl—；HNO2→NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是(　 )
A．Fe3+　 　　　　 B．MnO4—　 　　　C．Cl2　 　　　　 D．HNO2
第Ⅱ卷(非选择题，共90分)
三、填空题
(本题包括2小题)
16．发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料，二氧化氮作为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。
已知：
N2(g)十2O2(g)＝2NO2(g)；△H1＝67.7kJ/mol (注：N2与O2不直接反应生成NO2，此为理论计算值)
N2H4(g)十O2(g)＝N2(g)十2H2O(g)；△H2＝一534kJ/mol
试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为_____kJ；写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式_____。
17．
(1)1985年，化学上第一次用非电解法制得氟气，试配平该反应的化学方程式：
［　 ］K2MnF6+［　 ］SbF5 →［　 ］KSbF6+［　 ］MnF3+［　 ］F2↑
反应中_______元素被还原。
(2)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似，化学称为拟卤素如：
(SCN)2+H2OHSCN+HSCNO
它们阴离子的还原性强弱为：Cl—＜Br—＜CN—＜SCN－＜I—。
试写出：
①(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式：_______；
②NaBr和KSCN混合溶液中加入(CN)2，反应的离子方程式：_______。
四、实验题
(本题包括3小题)
18．高锰酸钾和氢溴酸溶液可发生下列反应：
KMnO4十HBr→Br2十MnBr3十KBr十H2O，其中还原剂是_______。若消耗0.1mol氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是_______mol。

19．假设电解水过程中水蒸发等损耗忽略不计。已知：2H2(g)十O2(g)＝2H2O(1)；△H ＝一572kJ/mol，若同时提供电解水装置、伏特表、安培表、学生电源、托盘天平、计时器、导线等，请同学们研究在电解水的过程中，电能转变成化学能的效率。

20．化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。例如：

(1)在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是_______，需用氧化剂的是_______(填编号)。

(2)在上述循环中，既能与强酸反应又能与强碱反应的物质是_______(填化学式)。

(3)完成并配平步骤①的化学方程式；标出电子转移的方向和数目：
Na2Cr2O7十KI十HCl→CrCl3十NaCl十KCl十I2十_______

五、计算题
(本题包括2小题)
21．已知热化学方程式：
；△H ＝—241.8kJ/mol
C(s)十O2(g)＝CO2(g)；△H ＝—393.5kJ/mol
欲得到相同的热量，需要分别燃烧固体碳和氢气的质量比是多少?

22．某固态物质A是隐形飞机上吸收微波的物质的主要成分，为分析其组成，进行如下实验：①实验测得A的相对分子质量为204，分子中只含有三种元素。②取4.08gA样品在6.72LO2(过量)中充分燃烧得到CO2、SO2、H2O(液态)，气体体积减少0.448L。将反应后的气体用足量碱石灰吸收，气体体积又减少4.48L(所有气体体积均在标准状况下测定)。求：(1)A的分子式。(2)若A的分子中有两个完全相同的五元环且A最多可跟3molH2发生加成反应。写出A的结构简式。

六、计算题
(本题包括2小题)
23．红磷放在氯中燃烧，若P与Cl2按物质的量之比为1：1.8混合，待充分反应后，生成物中PCl3与PCl5的物质的量之比是多少?

24．为了测定某铜银合金的成分，将30.0g合金溶于80mL，13.5mol/L的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L(标准状况)，并测得溶液的pH＝0，假设反应后溶液的体积仍为80mL，试计算：
(1)被还原的硝酸的物质的量。(2)合金中银的质量百分含量。

参考答案
1．
答案：A
解析：
溶液pH＝1说明溶液中存在较多的H＋离子，凡是可相互反应的离子或与H＋反应的离子均不能大量共存。可根据题示“无色溶液”排除含有色离子的C选项，B、D中有OH—、AlO2—均与H＋反应，否定掉。
2．
答案：AC

解析：
A中因为CO2过量，最终应生成Ca(HCO3)2。C中FeCl2为可溶性强电解质，要拆开成离子形式。
3．
答案：A
解析：
注意氧化产物是有色单质，A中在溶液里I2呈红棕色且为单质。B的还原产物为红色的铜而不是氧化产物；D的氧化产物虽然有色，但FeCl2都是化合物；C中NO2有色但它既是氧化产物又是还原产物，也是化合物。
4．
答案：A
解析：
将1克氢气燃烧放出的热转化成1mol氢气燃烧放出的热。
5．
答案：B
解析：
A项，Al3+与OH—先生成Al(OH)3↓，Al(OH)3进一步溶于过量的强碱溶液：Al(OH)3十3OH—＝AlO2—十2H2O；
B项，当Al3+加入到强碱中，过量的强碱将Al3+转化为AlO2—：Al3+十4OH—=AlO2—十2H2O，直至OH—离子消耗完后，当再滴加含Al3+的溶液时，便会发生题干所表达的Al3+和AlO2—双水解的反应；
C项， Al3+与CO32—发生双水解：2Al3+十3CO32—十3H2O＝—2Al(OH)3↓十3CO2↑。
D项，AI3+与NH3·H2O仅生成Al(OH)3↓，沉淀并不溶于弱碱NH3·H2O：Al3+十3NH3·H2O=Al(OH)3↓十3NH4+。
6．
答案：C
解析：
设三种溶液的物质的量浓度分别为c1、c2、c3。因反应中：KI溶液：2I—→I2；Na2S溶液：S2—→S；FeBr2溶液：Fe2+→Fe3+，2Br—→Br2。根据氧化还原反应电子得失守恒，所以有：n(Cl2)＝c1·V·1＝c2·V·2＝c3·V·3，即：c1：c2：c3＝6：3：2。
另析：
由反应的化学方程式
2KI+Cl2=2KCl+I2
Na2S+Cl2=2NaCl+S↓
2FeBr2+3Cl2=2FECl3+Br2
可设有3molCl2参加反应。则有下面的对应关系
3Cl2 ～ 6KI ～ 3 Na2S ～2FeBr2
很容易看到：
消耗等量的氯气(3molCl2)时耗KI、Na2S、FeBr2物质的量之比为6∶3∶2，又由于三种溶液体积相同，则、、三者的物质的量浓度之比为6∶3∶2。
7．
答案：B
解析：
可燃冰中的燃料为CH4而不是H2O。
8．
答案：C
解析：
在酸性溶液中的还原性依次增强意味着还原性Cl—＜Fe2+＜H2O2＜I—＜SO2，则氧化性Cl2>Fe3+>H2O2>I2>H2SO4(稀)；依据“前面的氧化剂能氧化后面氧化剂对应的还原产物”氧化还原反应才能发生，容易判断出不能发生的反应为C。
9．
答案：B
解析：
本题考查同种元素之间发生氧化还原反应时价态变化的规律：
①歧化时，反应物的价态居于两生成物价态之间；
②归中时，生成物价态居于两反应物价态之间。
⑴为歧化反应，可知价态G<Q；
⑵为歧化反应，结合⑴的结论可知价态G<Y<Q；由⑶可知，因H2O中H得电子，Q中Cl元素必失去电子，化合价升高，故价态Q<X。又由⑷为歧化反应，结合⑶的结论可知价态Q<Z<X。所以选B。
10．
答案：C、D
解析：
依题述，N60是由氮元素构成的单质，所以B选项说法正确；结合同素异形体的概念，A选项说法也正确。由于N60→N2放出热量，说明N60的能量高，不稳定，N60的相对分子质量不大，不属于高分子化合物，所以C、D选项说法错误。
11．
答案：A
解析：
能溶解Al(OH)3，说明溶液既可能呈酸性，又可能呈强碱性。B中Fe3+、H+、I—不共存，C中HCO3—、H+或OH-不共存，D中AlO2—、H+不共存。
12．
答案：B
解析：
“同温、同压下相同体积的氧气”，说明生成氧气的物质的量一定。设分别生成O21mol。由
KMnO4中：
KClO3中：
H2O2中：
可见：得到等量的O2时，三者转移电子数之比依次为2∶2∶1
13．
答案：A
解析：
设法将重金属离子转为沉淀，就可使毒性明显降低。要沉淀Ba2+，必须提供SO42—，而在A、C两选项中均含有SO42—，但C项中K+无毒性，A项中Cu2+可与甲废液中的OH—反应生成Cu(OH)2沉淀，从而降低毒性。
14．
答案：B
解析：
等物质的量的NaOH与稀CH3COOH、浓H2SO4稀HNO3恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。但在实际反应中。浓H2SO4溶于水时放热，使其总放出的热量增多；CH3COOH是弱酸，只是少部分电离，电离过程中要吸热故中和时放热较少。放热越多，△H 的值的绝对值越大。
15．
答案：B
解析：
氧化剂氧化KI反应时，把自身发生的反应，分别写成：Fe3+十e—→Fe2+；MnO4—十5e—→Mn2+；Cl2十2e—→2Cl—；HNO2十e—→NO，如果氧化剂各1mol，根据得失电子守恒的原理，可以氧化的KI的物质的量依次是lmol、5mol、2mol、1mol。生成I2物质的量依次是0.5mol、2.5mol、1mol、0.5mol。
离子反应方程式，2Fe3+十2I—=2Fe2+十I2，
2MnO4—十10I—十16H+=2Mn2+十5I2十8H2O，
Cl2十2I—=2Cl—十I2，
2HNO2十2I—十2H+＝2NO十I2十H2O。
16．
答案：
567.8kJ；2N2H4(g)十2NO2(g)＝3N2 (g)十4H2O(g)；△H ＝—1135.7kJ/mol。
解析：
由题意可知：
N2(g)十2O2 (g)＝2NO2 (g)；△H1＝十67.7kJ/mol　　　 ①
N2N4(g)+O2(g)＝N2(g)十2H2O(g)；△H2＝一534kJ/mol　 ②
根据盖斯定律，为在反应物中消去O2并得到N2H4和NO2的反应。
令②×2一①得：
2N2H4(g)—N2(g)＝2N2(g)十4H2O(g)—2NO2(g)；△H ＝2△H2—△H1
整理得：2N2H4(g)十2NO2(g)＝3N2 (g)十4H2O(g)；
△H ＝2△H1—△H2＝一534kJ/mol×2—67.7kJ/mol＝—1135.7kJ/mol
则1molN2H4反应放出的热量为
17．
答案：
（1）2，4，4，2，1；Mn（或锰）；
（2）①(CN)2+2KOH=KCN+KCNO+H2O；②2SCN—+(CN)2=2CN—+(SCN)2。
解析：
①(CN)2与KOH反应，相当于Cl2与KOH反应，依Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，即可得(CN)2与KOH反应的方程式。
②由于阴离子还原性顺序为Br—<CN—<SCN—，所以单质氧化性顺序为：Br2>(CN)2>(SCN)2，故(CN)2，只能氧化SCN—而不能氧化Br—。
18．
答案：
HBr，0.5mol
解析：
利用得失电子守恒原理：0.1×(7—2)=x×(1—0)，x=0.5
19．
答案：
计算需要取得的数据：伏特表示数U（V）、安培表I（A）、t(s)、电解消耗水的质量m(H2O)(g)；电能转变成化学能的效率：

20．
答案：
（1）①；④
（2）Cr(OH)3
（3）Na2Cr2O7+6KI+14HCl=2CrCl3+2NaCl+6KCl+3I2+7H2O
解析：
（1）据①变化： 知需用还原剂，据④变化： 知需用氧化剂。据②、③、⑤变化，反应前后元素的化合价无变化，知均为非氧化还原反应。
（2）Cr(OH)3+3HCl=CrCl3+3H2O；Cr(OH)3+NaOH=NaCrO2+2H2O
（3）根据元素守恒，容易看到生成物中应有水；采用化合价升降法配平即可！即：
2Cr：+6→+3 ↓6×1
2I： -1→0　↑2×3
有1Na2Cr2O7+KI+HCl→CrCl3+NaCl+KCl+3I2+H2O
进一步观察可配平。
21．
答案：
m(C)：m(H2)=12：3.25
解析：
利用已知两个热闹化学方程式，根据它们反应放出热量相等，计算n(C)：n(H2)再将其转化为质量比：

另析：
根据热化学方程式，可设各放出热量为393.5kJ，对应需要C的质量为12克。由
H2　 ～　 △H
2g　　 -241.8kJ
m(H2)　 -393.5kJ

m(C)∶m(H2)=12∶3.25
22．
答案：
（1）分子式为：C6S4H4。
（2）A分子的结构简式为：

解析：
根据题示信息：A在6.72LO2（过量）中充分燃烧得到CO2、SO2、H2O等三种物质，说明A含有C、S、H三种元素，设其分子式为CxSyHz，则有

则x+z=10…………①，y=4…………②，由②并结合题设的分子CxSyHz有12x+32z=204—4……③，联立①③解之得：x=6，z=4，所以该物质的分子式为C6S4H4。又由题干知，此分子结构非常对称，其与3molH2加成，知含3molC=C或2molCC，综合可得结构简式见答案。
23．
答案：
7：3
解析：
P、Cl原子守恒，设生成PCl3xmol，生成PCl5ymol，则（x+y）：(3x+5y)=1：（1.8×2），x：y=7：3。
24．
答案：
（1）0.3mol；（2）35%
解析：
（1）硝酸被还原后的产物是NO或NO2，又因为1molHNO3被还原得到1molNO或NO2。因此产生的气体的物质的量即是被还原的HNO3的物质的量：

（2）因为pH=0，所以c(H+)=1mol/L说明HNO3过量。参加反应的HNO3的物质的量n(HNO3) =13.5×0.080—1×0.080=1mol。设合金中Ag的物质的量为xmol，Cu为ymol。因为合金质量为30.0g，所以有108x+64y=30.0。
由（1）知：1mol参加反应的HNO3中有0.3mol被还原，有0.7mol起酸的作用，生成硝酸盐，而本题中参加反应的硝酸为1mol，故有x+2y=0.7，联立108x+64y=30.0和x+2y=0.7解得x=0.1，y=0.3