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文檔簡介
解密06化學反應與能量一、單選題1.下列反應屬于吸熱反應的是A.氫氣在氯氣中燃燒 B.石灰石在高溫下分解C.稀硫酸與NaOH溶液反應 D.鋁和氧化鐵在高溫下反應2.用下列實驗裝置能達到相關(guān)實驗目的的是選項ABCD實驗裝置實驗目的實驗室制取氣體中和熱的測定除去,粉末中混有的少量用作噴泉實驗,水充滿燒瓶A.A B.B C.C D.D3.N2和H2合成NH3的能量變化如圖所示,該反應的熱化學方程式是A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)△H=2(a-b-c)kJ/molB.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=2(b-a)kJ/molC.N2(g)+H2(g)=NH3(l)△H=(b+c-a)kJ/molD.N2(g)+H2(g)=NH3(g)△H=(a+b)kJ/mol4.液態(tài)CS2是一種溶劑,其燃燒熱為1077。含SeO2、SO2的煙氣用水吸收后,硒元素全部變?yōu)閱钨|(zhì)硒。工業(yè)上制備碲用SO2還原TeCl4溶液或者以石墨為電極,電解強堿性Na2TeO3溶液。下列化學反應表示正確的是A.用SO2水溶液吸收溴蒸氣的離子方程式:B.CS2燃燒的熱化學方程式:CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)
C.SO2還原TeCl4反應方程式:2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HClD.電解法制備碲的陰極電極方程式:5.下列說法正確的是A.在中性溶液中能大量共存:、、、B.含有大量能大量共存:、、、C.已知辛烷的燃燒熱為5518KJ/mol,則辛烷燃燒的熱化學方程式:,D.已知中和熱為57.3KJ/mol,則稀氨水與鹽酸反應生成1mol水時放出的熱量小于57.3KJ6.下列熱化學方程式中ΔH代表燃燒熱的是A.CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g)ΔH1B.S(s)+3/2O2(g)=SO3(g)ΔH2C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH3D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH47.已知三種氣體燃燒的熱化學方程式如下。下列有關(guān)說法正確的是①②③④A.B.氣化為放出熱量C.D.乙炔燃燒的火焰溫度比乙烯高,是因為其燃燒熱的值比乙烯的大8.C和在生產(chǎn)、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:①②下列推斷正確的是A.C(s)的摩爾燃燒焓為110.5KJ·mol-1B.C.D.由②可知該反應中,反應物化學鍵中儲存的總能量比產(chǎn)物化學鍵儲存的能量高9.周期表中ⅥA族元素及其化合物應用廣泛。用硫黃熏蒸中藥材的傳統(tǒng)由來已久;是一種易燃的有毒氣體(燃燒熱為),是制取多種硫化物的原料;硫酸、硫酸鹽是重要化工原料;硫酰氯()常作氯化劑或氯磺化劑。硒()和碲()的單質(zhì)及其化合物在電子、冶金、材料等領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景,工業(yè)上以精煉銅的陽極泥(含CuSe)為原料回收Se,以電解強堿性溶液制備Te。下列化學反應表示正確的是A.的燃燒:
B.和濃硫酸反應:C.電解強堿性溶液的陰極反應:D.向溶液中滴加足量溶液,有白色沉淀生成:10.在丁烯(C4H8)催化裂解為丙烯(C3H6)、乙烯(C2H4)的反應體系中,主要發(fā)生反應的熱化學方程式為:反應I:
△H1=akJ/mol;反應II:
△H2=bkJ/mol。在0.1MPa的恒壓密閉容器中,丁烯催化裂解體系中各組分平衡時的質(zhì)量分數(shù)隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是A.反應:
kJ/molB.由圖可知:a<0<bC.在催化劑許可的前提下,溫度控制在450℃左右有利于制取丙烯D.其他條件相同時,適當充入惰性氣體,有利于提高乙烯和丙烯的產(chǎn)量11.N2O和CO是環(huán)境污染性氣體,可在Pt2O+表面轉(zhuǎn)化為無害氣體,其反應為:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)△H,有關(guān)化學反應的物質(zhì)變化過程如圖1所示,能量變化過程如圖2所示,下列說法錯誤的是A.△H1+△H2>0B.Pt2O+、Pt2O均為中間產(chǎn)物C.由CO2分子形成的晶體中,粒子間的作用力含有范德華力D.沸點:CO>N212.某反應的能量變化如圖所示,對于該圖的理解,一定正確的是A.該反應的反應熱B.為過程I的活化能C.從曲線II可知該反應為放熱反應D.過程I比過程II的反應速率快13.科技工作者運用DFT計算研究在甲醇鈀基催化劑表面上制氫的反應歷程如圖所示。其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標注。下列說法正確的是A.吸附在催化劑表面是一個吸熱過程B.甲醇在不同催化劑表面上制氫的反應歷程完全相同C.的D.是該歷程的決速步驟14.我國科學成果日新月異。下列對科技成果解讀錯誤的是科技成果摘錄化學解讀A以淀粉為原料制備鈉離子電池負極材料—硬炭發(fā)生了氧化還原反應B首次實現(xiàn)液體火箭動力(液氧和煤油)重復使用煤油在氧氣中燃燒是放熱反應C利用銅金催化劑電還原制CO進而合成正丙醇銅金提高反應速率和平衡轉(zhuǎn)化率D發(fā)現(xiàn)了利用光伏從空氣中提取水制取氫氣的新方法太陽能→電能→化學能A.A B.B C.C D.D15.我國正面臨巨大的減排壓力。燃煤電廠是的主要排放源,直接從燃煤煙氣中捕獲是緩解排放危機最有效的手段。一種鈣基吸收劑(主要成分為)循環(huán)捕集煙氣中的過程如圖所示,下列說法中錯誤的是A.碳酸化反應器中發(fā)生了化合反應,且為放熱反應B.生成的附著在鈣基吸收劑表面會堵塞孔隙,導致其捕集性能下降C.中含有個電子D.封存的可以轉(zhuǎn)化為甲醇等產(chǎn)品二、填空題16.環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知:(g)=(g)+H2(g)
ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)=2HI(g)
ΔH2=﹣11.0kJ·mol?1②對于反應:(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)
③
ΔH3=_______kJ·mol?1。7近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學研究的熱點。回答下列問題:(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)
ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)
ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)
ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。17.回答下列問題(1)“世上無難事,九天可攬月”,我國的航空航天事業(yè)取得了舉世矚目的成就。碳酰肼類化合物[Mn(L)3](ClO4)2是種優(yōu)良的含能材料,可作為火箭推進劑的組分,其相關(guān)反應的能量變化如圖所示,已知△H2=-299kJ/mol,則△H1(kJ/mol)為_____________(2)我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一、該重整反應體系主要涉及以下反應:(a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)?H1(b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2(c)CH4(g)C(s)+2H2(g)?H3(d)2CO(g)CO2(g)+C(s)?H4(e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)?H5根據(jù)蓋斯定律,反應a的?H1=_______(寫出一個代數(shù)式即可)。(3)用H2還原SiCl4蒸汽可制取純度很高的硅,當反應中有1mol電子轉(zhuǎn)移時吸收59kJ熱量,則該反應的熱化學方程式為___________________________________。(4)已知含11.2gKOH的稀溶液與1L0.1mol?L-1的H2SO4稀溶液反應放出11.46kJ的熱量。請寫出KOH的稀溶液與的H2SO4稀溶液發(fā)生中和反應,表示中和熱的熱化學方程式為___________________。(5)1molCH4(g)完全燃燒生成氣態(tài)水的能量變化和1molS(g)燃燒的能量變化如圖所示。在催化劑作用下,CH4可以還原SO2生成單質(zhì)S(g)、H2O(g)和CO2,寫出該反應的熱化學方程式:________________。18.CO、CO2的回收和綜合利用有利于實現(xiàn)“碳中和”。(1)CO和H2可以合成簡單有機物,已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量變化如圖所示,計算2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)ΔH=_______。已知鍵能數(shù)據(jù)如下表?;瘜W鍵H﹣HC﹣OCOH﹣OC﹣H鍵能/(kJ?mol﹣1)436326a464414則CO的鍵能為_______。(2)已知:反應1:2CO(g)+4H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH=-128.8kJ?mol﹣1反應2:2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-78.1kJ?mol﹣1假設某溫度下,反應1的速率大于反應2的速率,則下列反應過程中的能量變化示意圖正確的是_______(填字母)。A. B.C. D.(3)CO2催化加氫制甲醇可分兩步完成,反應歷程如圖所示。已知CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH=-106kJ?mol﹣1,則CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=_______。該反應進程中總反應速率由第_______(“1”或“2”)步?jīng)Q定。19.低碳經(jīng)濟已成為人們一種新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源領(lǐng)域的一個重要研究方向?;卮鹣铝袉栴}:(1)用催化加氫可以制取乙烯:,該反應體系的能量隨反應過程變化關(guān)系如圖所示,則該反應的_______(用含a、b的式子表示)。相關(guān)化學鍵的鍵能如下表,實驗測得上述反應的,則表中反應過程的_______?;瘜W鍵C=OH-HC=CC-HH-O鍵能()x436764414464(2)工業(yè)上用和反應合成二甲醚。已知:
則
_______。(3)用表示阿伏加德羅常數(shù)的值,在(g)完全燃燒生成和液態(tài)水的反應中,每有5個電子轉(zhuǎn)移時,放出650kJ的熱量。的熱值為_______。(4)二氧化碳的捕集、利用是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向??茖W家提出由制取C的太陽能工藝如圖。①工藝過程中的能量轉(zhuǎn)化形式為_______。②已知“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應中,則(y<8)的化學式為___,“熱分解系統(tǒng)”中每轉(zhuǎn)移2mol電子,需消耗__mol。Ⅰ.在50mL的圓底燒瓶中加入10.0mL正丁醇(微溶于水)、8mL冰醋酸和0.5g硫酸鎳,混合均勻后加入幾粒沸石,連接裝置如圖所示(夾持和加熱裝置已略去)。Ⅱ.反應約1h后停止加熱,冷卻,過濾分離出催化劑,將燒瓶中的混合物與分水器中的酯層合并,轉(zhuǎn)入分液漏斗中,用10mL飽和碳酸鈉溶液洗滌至中性,再依次用飽和氯化鈉溶液、飽和氯化鈣溶液洗滌,分出酯層。Ⅲ.將分離出來的酯層倒入干燥錐形瓶中,加入1~2g無水硫酸鎂,過濾,將酯層轉(zhuǎn)移到干燥的蒸餾燒瓶中,加入幾粒沸石進行蒸餾,收集122~126℃的餾分?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器A的名稱為_______。(2)寫出生成乙酸正丁酯的化學方程式:_______。(3)用10mL飽和碳酸鈉溶液洗滌的目的是_______。(4)向分液漏斗中加入飽和碳酸鈉溶液洗滌時,在搖動后應進行的操作是_______。(5)步驟Ⅲ加入無水硫酸鎂的目的是_______;該步驟進行蒸餾時,應選用_______(填“直形”“球形”或“蛇形”)冷凝管。(6)可利用分水器中的現(xiàn)象判斷反應已經(jīng)完成,該現(xiàn)象是_______。(7)本方法中用硫酸鎳作催化劑的優(yōu)點是硫酸鎳能重復利用,催化劑重復利用次數(shù)與產(chǎn)率的關(guān)系如圖所示。隨著重復次數(shù)的增多,產(chǎn)率逐漸下降的原因可能是_______。一、單選題1.和在一定條件下能發(fā)生反應:
,已知:a、b、c均大于零,下列說法不正確的是A.反應物的總能量高于生成物的總能量B.斷開1molH-H鍵所釋放的能量為bkJC.斷開2molH-I鍵所需能量約為kJD.向密閉容器中加入2mol和2mol,充分反應后放出的熱量小于2akJ2.下列依據(jù)熱化學方程式得出的結(jié)論正確的是A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
ΔH=-483.6kJ?mol-1,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ?mol-1B.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s)
ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)
ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g)
ΔH2;則ΔH1>ΔH2D.已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)+4CO(g)
ΔH=+QkJ?mol-1,則Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s)
ΔH=-QkJ?mol-13.某同學設計如圖所示實驗,探究反應中的能量變化。下列判斷正確的是A.實驗(a)、(b)、(c)所涉及的反應都是放熱反應B.將實驗(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加C.實驗(c)中若用濃硫酸測定,則測定數(shù)值偏高D.實驗(c)中將玻璃攪拌器改為鐵質(zhì)攪拌棒對實驗結(jié)果沒有影響4.上海交通大學仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氫[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)△H]的反應歷程如下圖所示:下列說法正確的是A.該反應的焓變:ΔH=129.6kJ·mol-1B.催化乙烯加氫效果較好的催化劑是AuFC.穩(wěn)定性:過渡態(tài)1>過渡態(tài)2D.若該反應生成液態(tài)C2H6,則反應的?H減小5.下列關(guān)于反應熱的說法正確的是A.,恒溫恒壓下達平衡后加入X,上述反應增大B.HCl(aq)和NaOH(aq)反應的中和熱,則稀(aq)和(aq)反應生成2mol(l)的反應熱C.一定條件下,將0.5mol和1.5mol置于密閉的容器中充分反應生成(g),放熱19.3kJ,其熱化學方程式為D.a(chǎn).;b.,若a、b反應放熱,則6.下列關(guān)于中和反應反應熱和燃燒熱的描述中,正確的是A.25℃,101kPa時,H2SO4和Ca(OH)2反應生成1mol水放出的熱量與HCl和NaOH反應生成1mol水放出的熱量一定相等B.中和反應反應熱的測定過程中,若隔熱層隔熱效果不好,會導致所測數(shù)值的絕對值偏小C.根據(jù)熱化學方程式N2H4(l)+3O2(g)=2NO2(g)+2H2O(l)
△H=-622kJ?mol-1,可求得N2H4(l)的燃燒熱D.1gH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量即為H2的燃燒熱7.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。已知反應:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
ΔH1=akJ·mol–1②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
ΔH2=bkJ·mol–1化學鍵C=OO=OC-HO-H鍵能/(kJ·mol–1)798x413463下列說法正確的是A.上表中x=B.H2O(g)=H2O(l)
ΔH=(a-b)kJ·mol–1C.當有4NA個C-H鍵斷裂時,反應放出的熱量一定為|a|kJD.a(chǎn)>b且甲烷燃燒熱ΔH=bkJ·mol–18.2022年北京冬奧會火炬采用的是碳纖維材質(zhì),燃燒的是氫能源,在奧運史上首次實現(xiàn)了零碳排放。涉及氫燃燒反應的物質(zhì)的汽化熱(1mol純凈物由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)所需要的熱量)如下:物質(zhì)汽化熱/()abc若的燃燒熱,則火炬燃燒反應的為A. B.C. D.9.根據(jù)以下3個熱化學方程式:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)
?H=Q1kJ·mol-12H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)
?H=Q2kJ·mol-12H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)
?H=Q3kJ·mol-1判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是A.Q1>Q2>Q3 B.Q1>Q3>Q2 C.Q3>Q2>Q1 D.Q2>Q1>Q310.關(guān)于反應
說法正確的是A.反應的B.反應中,(E表示鍵能,CO中為鍵)C.平衡后,保持其他條件不變,再加入少量,的數(shù)值不變D.相同條件下,向容器中充入1mol和1mol,充分反應放出206.3kJ熱量二、填空題11.“綠水青山就是金山銀山”,運用化學反應原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。(1)CO還原NO的反應為。部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(CO以鍵構(gòu)成):化學鍵1076945745①由以上數(shù)據(jù)可求得NO的鍵能為_______。②寫出兩條有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的措施_______。(2)一定條件下,向某恒容密閉容器中充入和,發(fā)生的反應。①圖中能表示該反應的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關(guān)系曲線為_______(填“a”或“b”),其判斷依據(jù)是_______。②若、,測得在相同時間內(nèi)不同溫度下的轉(zhuǎn)化率如圖所示,則在該時間段內(nèi),在時恰好達到化學平衡,此時容器內(nèi)的壓強與反應開始時的壓強之比為_______。(3)在有氧條件下,新型催化劑M能催化與NOx反應生成。與生成的反應中,當生成吋,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______mol。12.燃煤煙氣中SO2和NOx是大氣污染物的主要來源,脫硫脫硝技術(shù)是煙氣治理技術(shù)的研究熱點。(1)尿素/H2O2溶液脫硫脫硝。尿素[CO(NH2)2]是一種強還原劑。60℃時在一定濃度的尿素/H2O2溶液中通入含有SO2和NO的煙氣,煙氣中有毒氣體被一定程度吸收。尿素/H2O2溶液對SO2具有很高的去除效率,寫出尿素和H2O2溶液吸收SO2,生成硫酸銨和CO2的化學方程式為____。(2)除去煙氣中的NOx,利用氫氣選擇性催化還原(H2—SCR)是目前消除NO的理想方法。H2—SCR法的主反應:2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H1副反應:2NO(g)+H2(g)=N2O(g)+H2O(g)△H2<0①已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H3=-241.5kJ·mol-1N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H4=+180.5kJ·mol-1則△H1=____kJ·mol-1。②H2—SCR在Pt—HY催化劑表面的反應機理如圖所示:已知在HY載體表面發(fā)生反應的NO、O2物質(zhì)的量之比為4∶1,反應中每生成1molN2,轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為___mol。(3)V2O5/炭基材料(活性炭、活性焦、活炭纖維)也可以脫硫脫硝。V2O5/炭基材料脫硫原理是:SO2在炭表面被吸附,吸附態(tài)SO2在炭表面被催化氧化為SO3,SO3再轉(zhuǎn)化為硫酸鹽等。①V2O5/炭基材料脫硫時,通過紅外光譜發(fā)現(xiàn),脫硫開始后催化劑表面出現(xiàn)了VOSO4的吸收峰,再通入O2后VOSO4吸收峰消失,該脫硫反應過程可描述為____。②V2O5/炭基材料脫硫時,控制一定氣體流速和溫度,考察了煙氣中O2的存在對V2O5/炭基材料催化劑脫硫脫硝活性的影響,結(jié)果如圖所示,當O2濃度過高時,去除率下降,其可能原因是_____。解密06化學反應與能量一、單選題1.下列反應屬于吸熱反應的是A.氫氣在氯氣中燃燒 B.石灰石在高溫下分解C.稀硫酸與NaOH溶液反應 D.鋁和氧化鐵在高溫下反應【答案】B【解析】A.氫氣在氯氣中燃燒屬于放熱反應,故A錯誤;B.石灰石在高溫下分解屬于吸熱反應,故B正確;C.稀硫酸與NaOH溶液反應為酸堿中和反應,屬于放熱反應,故C錯誤;D.鋁和氧化鐵在高溫下反應屬于放熱反應,故D錯誤;故選B。2.用下列實驗裝置能達到相關(guān)實驗目的的是選項ABCD實驗裝置實驗目的實驗室制取氣體中和熱的測定除去,粉末中混有的少量用作噴泉實驗,水充滿燒瓶A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】A.塊狀硫化亞鐵能在隔板上,且能和稀硫酸生成硫化氫氣體,A正確;B.銅質(zhì)攪拌器導熱性好,會導致熱量損失,測量不準,B錯誤;C.除去,粉末中混有的少量應該使用坩堝加熱而不是蒸發(fā)皿,C錯誤;D.二氧化氮和水生成一氧化氮,水不會充滿燒瓶,D錯誤;故選A。3.N2和H2合成NH3的能量變化如圖所示,該反應的熱化學方程式是A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)△H=2(a-b-c)kJ/molB.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=2(b-a)kJ/molC.N2(g)+H2(g)=NH3(l)△H=(b+c-a)kJ/molD.N2(g)+H2(g)=NH3(g)△H=(a+b)kJ/mol【答案】A【解析】由題圖可以看出,molN2(g)和molH2(g)的化學鍵斷裂需吸收的總能量為akJ,形成1molNH3(g)放出的能量為bkJ,所以有N2(g)+H2(g)=NH3(g)△H=(a-b)kJ/mol,而1molNH3(g)轉(zhuǎn)化為1molNH3(l)放出ckJ的熱量,所以有N2(g)+H2(g)=NH3(l)△H=(a-b-c)kJ/mol,即N2(g)+3H2(g)=2NH3(l)
△H=2(a-b-c)kJ/mol,故選A。4.液態(tài)CS2是一種溶劑,其燃燒熱為1077。含SeO2、SO2的煙氣用水吸收后,硒元素全部變?yōu)閱钨|(zhì)硒。工業(yè)上制備碲用SO2還原TeCl4溶液或者以石墨為電極,電解強堿性Na2TeO3溶液。下列化學反應表示正確的是A.用SO2水溶液吸收溴蒸氣的離子方程式:B.CS2燃燒的熱化學方程式:CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)
C.SO2還原TeCl4反應方程式:2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HClD.電解法制備碲的陰極電極方程式:【答案】C【解析】A.SO2水溶液吸收溴蒸氣生成溴化氫和硫酸,兩者均為強酸,,A錯誤;B.燃燒為放熱反應,焓變小于零,燃燒熱是在101kPa時,1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量;CS2燃燒的熱化學方程式:CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)
,B錯誤;C.SO2還原TeCl4生成硫酸和Te、HCl:2SO2+TeCl4+4H2O=Te+2H2SO4+4HCl,C正確;D.電解池陰極發(fā)生還原反應,應該是得到電子,D錯誤;故選C。5.下列說法正確的是A.在中性溶液中能大量共存:、、、B.含有大量能大量共存:、、、C.已知辛烷的燃燒熱為5518KJ/mol,則辛烷燃燒的熱化學方程式:,D.已知中和熱為57.3KJ/mol,則稀氨水與鹽酸反應生成1mol水時放出的熱量小于57.3KJ【答案】D【解析】A.水解的方程式為:使溶液顯酸性,在中性環(huán)境下不能大量共存,A錯誤;B.、、三者之間發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存,B錯誤;C.燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量,生成氣態(tài)水時放出熱量減小,C錯誤;D.稀氨水電離時要吸收熱量,導致最終放出的熱量小于57.3KJ,D正確;故本題選D。6.下列熱化學方程式中ΔH代表燃燒熱的是A.CH4(g)+3/2O2(g)=2H2O(l)+CO(g)ΔH1B.S(s)+3/2O2(g)=SO3(g)ΔH2C.C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)ΔH3D.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH4【答案】C【解析】A.反應物中碳元素應生成穩(wěn)定氧化物CO2,A錯誤;B.生成物為二氧化硫,B錯誤;C.可燃物C6H12O6(s)的物質(zhì)的量為1mol,反應中C→CO2(g),H→H2O(g),反應放出的熱量是燃燒熱,C正確;D.CO的化學計量數(shù)應為1,D錯誤;故選C。7.已知三種氣體燃燒的熱化學方程式如下。下列有關(guān)說法正確的是①②③④A.B.氣化為放出熱量C.D.乙炔燃燒的火焰溫度比乙烯高,是因為其燃燒熱的值比乙烯的大【答案】C【解析】A.因為氣態(tài)水的能量大于液態(tài)水,所以生成液態(tài)水放出的熱量大于生成氣態(tài)水的熱量,所以,故A錯誤;B.已知③;④,④-③可得=+(a+571.0),氣化為應吸收熱量,B項錯誤;C.根據(jù)蓋斯定律,得,C項正確;D.從乙炔和乙烯的燃燒熱看出,乙炔的燃燒熱的值比乙烯的小,火焰溫度的高低,不僅與燃燒熱有關(guān),還與生成水的量有關(guān),D項錯誤;故選C。8.C和在生產(chǎn)、生活、科技中是非常重要的燃料。已知:①②下列推斷正確的是A.C(s)的摩爾燃燒焓為110.5KJ·mol-1B.C.D.由②可知該反應中,反應物化學鍵中儲存的總能量比產(chǎn)物化學鍵儲存的能量高【答案】C【解析】A.的摩爾燃燒焓是指1摩爾完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物釋放出來的能量,①中生成的是一氧化碳不是穩(wěn)定產(chǎn)物,故由此不能推出C(s)的摩爾燃燒焓,A錯誤;B.由②可知反應:的,B錯誤;C.根據(jù)B可知,目標方程式的反應熱為:,C正確;D.由②可知反應:的,反應為放熱反應,故反應物化學鍵中儲存的總能量比產(chǎn)物化學鍵儲存的能量低,D錯誤;故選C。9.周期表中ⅥA族元素及其化合物應用廣泛。用硫黃熏蒸中藥材的傳統(tǒng)由來已久;是一種易燃的有毒氣體(燃燒熱為),是制取多種硫化物的原料;硫酸、硫酸鹽是重要化工原料;硫酰氯()常作氯化劑或氯磺化劑。硒()和碲()的單質(zhì)及其化合物在電子、冶金、材料等領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景,工業(yè)上以精煉銅的陽極泥(含CuSe)為原料回收Se,以電解強堿性溶液制備Te。下列化學反應表示正確的是A.的燃燒:
B.和濃硫酸反應:C.電解強堿性溶液的陰極反應:D.向溶液中滴加足量溶液,有白色沉淀生成:【答案】D【解析】A.利用已知條件中的數(shù)據(jù)進行計算,要注意應為液態(tài),選項A錯誤;B.有強還原性,濃硫酸有強氧化性,二者不能共存,選項B錯誤;C.強堿性溶液中發(fā)生反應的離子方程式不應用表示,選項C錯誤;D.因足量,與應為等物質(zhì)的量參與反應,選項D正確;答案選D。10.在丁烯(C4H8)催化裂解為丙烯(C3H6)、乙烯(C2H4)的反應體系中,主要發(fā)生反應的熱化學方程式為:反應I:
△H1=akJ/mol;反應II:
△H2=bkJ/mol。在0.1MPa的恒壓密閉容器中,丁烯催化裂解體系中各組分平衡時的質(zhì)量分數(shù)隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是A.反應:
kJ/molB.由圖可知:a<0<bC.在催化劑許可的前提下,溫度控制在450℃左右有利于制取丙烯D.其他條件相同時,適當充入惰性氣體,有利于提高乙烯和丙烯的產(chǎn)量【答案】C【解析】A.反應1:
△H1=akJ/mol;反應II:
△H2=bkJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,(反應II×3-反應I)×,整理可得:
kJ/mol,A正確;B.圖中分析可知隨溫度升高,反應I:
△H1=akJ/mol,丙烯質(zhì)量分數(shù)在一定溫度下,隨溫度升高減小,說明升溫反應逆向進行,正反應為放熱反應,反應II:
△H2=bkJ/mol,隨溫度升高,乙烯質(zhì)量分數(shù)增大,說明升溫平衡正向進行,正反應為吸熱反應,則a<0<b,B正確;C.在催化劑許可的前提下,溫度控制在450℃左右,反應I:
△H1=akJ/mol,a<0,升溫平衡逆向進行,不利于制取丙烯,C錯誤;D.在0.lMPa的恒壓密閉容器中,其他條件相同時,適當充入惰性氣體,體積增大,壓強減小,化學平衡向氣體體積增大的方向進行,反應I正向進行,反應II正向進行,有利于提高乙烯和丙烯的產(chǎn)量,D正確;故合理選項是C。11.N2O和CO是環(huán)境污染性氣體,可在Pt2O+表面轉(zhuǎn)化為無害氣體,其反應為:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)△H,有關(guān)化學反應的物質(zhì)變化過程如圖1所示,能量變化過程如圖2所示,下列說法錯誤的是A.△H1+△H2>0B.Pt2O+、Pt2O均為中間產(chǎn)物C.由CO2分子形成的晶體中,粒子間的作用力含有范德華力D.沸點:CO>N2【答案】A【解析】A.根據(jù)蓋斯定律可知,△H=△H1+△H2,由圖2可知,△H<0,則△H1+△H2<0,A錯誤;B.由圖1可知,Pt2O+、Pt2O均為中間產(chǎn)物,B正確;C.CO2分子形成的晶體為分子晶體,粒子間的作用力含有范德華力,C正確;D.極性影響熔沸點,相對分子質(zhì)量相近,極性分子的熔沸點高,CO為極性分子,N2為非極性分子,則沸點:CO>N2,D正確;故選A。12.某反應的能量變化如圖所示,對于該圖的理解,一定正確的是A.該反應的反應熱B.為過程I的活化能C.從曲線II可知該反應為放熱反應D.過程I比過程II的反應速率快【答案】A【解析】A.=生成物的總能量減去反應物的總能量,故該反應的反應熱,A正確;B.E3-E1為過程I的活化能,B錯誤;C.由圖像可知生成物的總能量高于反應物的總能量,該反應為吸熱反應,C錯誤;D.過程I的活化能高于過程II的活化能,過程I比過程II的反應速率慢,D錯誤;故選A。13.科技工作者運用DFT計算研究在甲醇鈀基催化劑表面上制氫的反應歷程如圖所示。其中吸附在鈀催化劑表面上的物種用*標注。下列說法正確的是A.吸附在催化劑表面是一個吸熱過程B.甲醇在不同催化劑表面上制氫的反應歷程完全相同C.的D.是該歷程的決速步驟【答案】D【解析】A.由圖可知,吸附在催化劑表面生成物的總能量低于反應物的總能量,為放熱過程,故A錯誤;B.催化劑可以改變的路徑,使用不同的催化劑,反應的歷程不同,故B錯誤;C.CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)的△H=生成物相對能量-反應物相對能量=(97.9-0)kJ?mol-1=+97.9kJ?mol-1,故C錯誤;D.由圖可知,該歷程中最大能壘(活化能)就是由-65.7kJ?mol-1上升到113.9kJ?mol-1,E正=(113.9+65.7)=179.6kJ?mol-1,活化能越大反應速率越慢,的反應速率最慢,是該歷程的決速步驟,故D正確;故選D。14.我國科學成果日新月異。下列對科技成果解讀錯誤的是科技成果摘錄化學解讀A以淀粉為原料制備鈉離子電池負極材料—硬炭發(fā)生了氧化還原反應B首次實現(xiàn)液體火箭動力(液氧和煤油)重復使用煤油在氧氣中燃燒是放熱反應C利用銅金催化劑電還原制CO進而合成正丙醇銅金提高反應速率和平衡轉(zhuǎn)化率D發(fā)現(xiàn)了利用光伏從空氣中提取水制取氫氣的新方法太陽能→電能→化學能A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】A.淀粉中碳元素化合價不為0,由淀粉制硬炭,碳元素化合價變?yōu)?,有化合價變化,屬于氧化還原反應,故A正確;B.物質(zhì)燃燒放熱,煤油在氧氣中燃燒是放熱反應,故B正確;C.催化劑降低反應活化能,同倍數(shù)提高正、逆反應速率,平衡不移動,不能提高平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;D.利用光伏從空氣中提取水制取氫氣,太陽能轉(zhuǎn)化為電能,電解水制取氫氣,電能又轉(zhuǎn)化為化學能,故D正確;選C。15.我國正面臨巨大的減排壓力。燃煤電廠是的主要排放源,直接從燃煤煙氣中捕獲是緩解排放危機最有效的手段。一種鈣基吸收劑(主要成分為)循環(huán)捕集煙氣中的過程如圖所示,下列說法中錯誤的是A.碳酸化反應器中發(fā)生了化合反應,且為放熱反應B.生成的附著在鈣基吸收劑表面會堵塞孔隙,導致其捕集性能下降C.中含有個電子D.封存的可以轉(zhuǎn)化為甲醇等產(chǎn)品【答案】C【解析】A.碳酸化反應器中燃煤煙氣中的二氧化碳與氧化鈣發(fā)生反應生成碳酸鈣,該反應屬于化合反應,且為放熱反應,A正確;B.反應生成的為顆粒狀,所以生成的附著在鈣基吸收劑表面會堵塞孔隙,導致其捕集性能下降,B正確;C.分子中的電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相同,所以中含有=個電子,C錯誤;D.根據(jù)元素守恒可知,可以轉(zhuǎn)化為甲醇等產(chǎn)品,符合“碳中和”理念,D正確;故選C。二、填空題16.環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知:(g)=(g)+H2(g)
ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)=2HI(g)
ΔH2=﹣11.0kJ·mol?1②對于反應:(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)
③
ΔH3=_______kJ·mol?1。7近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學研究的熱點。回答下列問題:(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)
ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)
ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)
ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_______kJ·mol-1?!敬鸢浮?1)89.3(2)-116【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律可得:反應③=①+②,可得反應③的ΔH3=ΔH1+ΔH2=89.3kJ/mol;(2)根據(jù)蓋斯定律知,(反應I+反應II+反應III)×2得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)
?H=(?H1+?H2+?H3)×2=-116kJ?mol-1。17.回答下列問題(1)“世上無難事,九天可攬月”,我國的航空航天事業(yè)取得了舉世矚目的成就。碳酰肼類化合物[Mn(L)3](ClO4)2是種優(yōu)良的含能材料,可作為火箭推進劑的組分,其相關(guān)反應的能量變化如圖所示,已知△H2=-299kJ/mol,則△H1(kJ/mol)為_____________(2)我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一、該重整反應體系主要涉及以下反應:(a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)?H1(b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2(c)CH4(g)C(s)+2H2(g)?H3(d)2CO(g)CO2(g)+C(s)?H4(e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)?H5根據(jù)蓋斯定律,反應a的?H1=_______(寫出一個代數(shù)式即可)。(3)用H2還原SiCl4蒸汽可制取純度很高的硅,當反應中有1mol電子轉(zhuǎn)移時吸收59kJ熱量,則該反應的熱化學方程式為___________________________________。(4)已知含11.2gKOH的稀溶液與1L0.1mol?L-1的H2SO4稀溶液反應放出11.46kJ的熱量。請寫出KOH的稀溶液與的H2SO4稀溶液發(fā)生中和反應,表示中和熱的熱化學方程式為___________________。(5)1molCH4(g)完全燃燒生成氣態(tài)水的能量變化和1molS(g)燃燒的能量變化如圖所示。在催化劑作用下,CH4可以還原SO2生成單質(zhì)S(g)、H2O(g)和CO2,寫出該反應的熱化學方程式:________________?!敬鸢浮?1)-1703kJ/mol(2)?H2+?H3-?H5或?H3-?H4(3)SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol(4)KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol(5)CH4(g)+2SO2(g)2S(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=+352kJ/mol【解析】(1)由蓋斯定律可知,△H1=2△H2+△H3-△H4=2×(-299kJ/mol)+(-1018kJ/mol)-(+87kJ/mol)=-1703kJ/mol;(2)根據(jù)蓋斯定律,反應(b)+(c)-(e)或(c)-(d)得反應(a),故反應a的?H1=?H2+?H3-?H5或?H3-?H4;(3)SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g),反應中氫化合價由0變?yōu)?1,反應中轉(zhuǎn)移電子為4個,則4mol電子轉(zhuǎn)移時吸收4×59kJ熱量,故該反應的熱化學方程式為SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol;(4)中和熱是在稀溶液中,強酸跟強堿發(fā)生中和反應生成1mol液態(tài)水時所釋放的熱量;已知含11.2gKOH的稀溶液(含0.2mol氫氧根離子)與1L0.1mol?L-1的H2SO4稀溶液(含有氫離子0.2mol)反應放出11.46kJ的熱量,則生成1mol液態(tài)水時所釋放的熱量為5×11.46kJ,故表示中和熱的熱化學方程式為KOH(aq)+H2SO4(aq)=K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol。(5)由圖可知,①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=(126-928)kJ/mol=-802kJ/mol,②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=-577kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律可知,①-2②得:CH4(g)+2SO2(g)2S(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=+352kJ/mol。18.CO、CO2的回收和綜合利用有利于實現(xiàn)“碳中和”。(1)CO和H2可以合成簡單有機物,已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量變化如圖所示,計算2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)ΔH=_______。已知鍵能數(shù)據(jù)如下表?;瘜W鍵H﹣HC﹣OCOH﹣OC﹣H鍵能/(kJ?mol﹣1)436326a464414則CO的鍵能為_______。(2)已知:反應1:2CO(g)+4H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH=-128.8kJ?mol﹣1反應2:2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-78.1kJ?mol﹣1假設某溫度下,反應1的速率大于反應2的速率,則下列反應過程中的能量變化示意圖正確的是_______(填字母)。A. B.C. D.(3)CO2催化加氫制甲醇可分兩步完成,反應歷程如圖所示。已知CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH=-106kJ?mol﹣1,則CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=_______。該反應進程中總反應速率由第_______(“1”或“2”)步?jīng)Q定?!敬鸢浮?1)
+135.4kJ/mol
1054kJ/mol(2)A(3)
-65kJ/mol
1【解析】(1)根據(jù)圖寫出①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
=-106.0kJ/mol、②2CO(g)+2H2(g)=HCOOCH3(g)
=-76.6kJ/mol,②-①可得到2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)ΔH=(-76.6kJ/mol)-(-106.0kJ/mol)2=+135.4kJ/mol。根據(jù)反應CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
=-106.0kJ/mol,=反應物總鍵能-生成物總鍵能,代入數(shù)據(jù)可得:a+2436-(4143+326+464)=-106.0,解得a=1054,則CO的鍵能為1054kJ/mol。(2)反應1、反應2均為放熱反應,反應物的總能量大于生成物的總能量,反應1的速率大于反應2的速率,說明反應1的活化能小,只有A選項符合,故答案選A。(3)根據(jù)圖像寫出反應①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
=+41kJ/mol,結(jié)合反應②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
=-106.0kJ/mol,①+②得出總反應CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ/mol+(-106.0kJ/mol)=-65kJ/mol。活化能越大則反應速率越慢,總反應的速率由活化能最大的步驟決定,由圖可知第1步反應活化能大,則總反應速率由第1步?jīng)Q定。19.低碳經(jīng)濟已成為人們一種新的生活理念,二氧化碳的捕捉和利用是能源領(lǐng)域的一個重要研究方向?;卮鹣铝袉栴}:(1)用催化加氫可以制取乙烯:,該反應體系的能量隨反應過程變化關(guān)系如圖所示,則該反應的_______(用含a、b的式子表示)。相關(guān)化學鍵的鍵能如下表,實驗測得上述反應的,則表中反應過程的_______?;瘜W鍵C=OH-HC=CC-HH-O鍵能()x436764414464(2)工業(yè)上用和反應合成二甲醚。已知:
則
_______。(3)用表示阿伏加德羅常數(shù)的值,在(g)完全燃燒生成和液態(tài)水的反應中,每有5個電子轉(zhuǎn)移時,放出650kJ的熱量。的熱值為_______。(4)二氧化碳的捕集、利用是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向??茖W家提出由制取C的太陽能工藝如圖。①工藝過程中的能量轉(zhuǎn)化形式為_______。②已知“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應中,則(y<8)的化學式為___,“熱分解系統(tǒng)”中每轉(zhuǎn)移2mol電子,需消耗__mol。【答案】(1)
803(2)(3)50KJ·g-1(4)
太陽能轉(zhuǎn)化為化學能
1【解析】(1)根據(jù)反應熱等于正反應活化能-逆反應的活化能分析,該反應熱為。根據(jù)反應熱=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和計算,有,解x=803。(2)根據(jù)蓋斯定律分析,①
,②
,有①×2-②得
-53.7×2-23.4=-130.8。(3)表示阿伏加德羅常數(shù)的值,在(g)完全燃燒生成和液態(tài)水的反應中,每有5個電子轉(zhuǎn)移時,說明有0.5mol乙炔反應,放出650kJ的熱量,則1mol乙炔完全燃燒放出的熱量為1300kJ,則的熱值為。(4)①工藝過程中的能量轉(zhuǎn)化形式為太陽能變化學能。②已知“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應中,根據(jù)反應中的質(zhì)量守恒分析,則x:y=6:8,則(y<8)的化學式為,反應方程式為,反應中轉(zhuǎn)移4個電子,故“熱分解系統(tǒng)”中每轉(zhuǎn)移2mol電子,需消耗1mol。20.乙酸正丁酯()是無色透明液體,具有強烈香蕉味,沸點為125℃。是重要的有機化工原料,被廣泛用于溶劑、涂料和醫(yī)藥等行業(yè)。實驗室用如下方法制備乙酸正丁酯:Ⅰ.在50mL的圓底燒瓶中加入10.0mL正丁醇(微溶于水)、8mL冰醋酸和0.5g硫酸鎳,混合均勻后加入幾粒沸石,連接裝置如圖所示(夾持和加熱裝置已略去)。Ⅱ.反應約1h后停止加熱,冷卻,過濾分離出催化劑,將燒瓶中的混合物與分水器中的酯層合并,轉(zhuǎn)入分液漏斗中,用10mL飽和碳酸鈉溶液洗滌至中性,再依次用飽和氯化鈉溶液、飽和氯化鈣溶液洗滌,分出酯層。Ⅲ.將分離出來的酯層倒入干燥錐形瓶中,加入1~2g無水硫酸鎂,過濾,將酯層轉(zhuǎn)移到干燥的蒸餾燒瓶中,加入幾粒沸石進行蒸餾,收集122~126℃的餾分?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器A的名稱為_______。(2)寫出生成乙酸正丁酯的化學方程式:_______。(3)用10mL飽和碳酸鈉溶液洗滌的目的是_______。(4)向分液漏斗中加入飽和碳酸鈉溶液洗滌時,在搖動后應進行的操作是_______。(5)步驟Ⅲ加入無水硫酸鎂的目的是_______;該步驟進行蒸餾時,應選用_______(填“直形”“球形”或“蛇形”)冷凝管。(6)可利用分水器中的現(xiàn)象判斷反應已經(jīng)完成,該現(xiàn)象是_______。(7)本方法中用硫酸鎳作催化劑的優(yōu)點是硫酸鎳能重復利用,催化劑重復利用次數(shù)與產(chǎn)率的關(guān)系如圖所示。隨著重復次數(shù)的增多,產(chǎn)率逐漸下降的原因可能是_______?!敬鸢浮?1)球形冷凝管(2)(3)除去未反應的乙酸(4)打開分液漏斗活塞放氣(5)
吸水,干燥酯層
直形(6)分水器中水層高度不變(7)催化劑表面可能吸附雜質(zhì)使活性降低或反應液與催化劑分離時,會損失少許催化劑等【解析】(1)儀器A的名稱為球形冷凝管,故填球形冷凝管;(2)生成乙酸正丁酯的反應為酯化反應,化學方程式為,故填;(3)用10mL飽和碳酸鈉溶液洗滌的主要目的是洗去未反應的乙酸,未反應的丁醇微溶于水,不易洗去,故填除去未反應的乙酸;(4)分液漏斗中在搖動后產(chǎn)生蒸汽,壓強大,故應打開分液漏斗活塞放氣,故填打開分液漏斗活塞放氣;(5)無水硫酸鎂與水結(jié)合生成結(jié)晶水合物,故可用作干燥劑干燥酯層;蒸餾一般用直形冷凝管,易于冷凝液化后液體順利流入接收裝置中,故填吸水,干燥酯層;直形;(6)酯化反應完成后,無水生成,故分水器中水層高度不變,故填分水器中水層高度不變;(7)產(chǎn)率逐漸下降的原因可能是反應液與催化劑分離時,會損失少許催化劑或催化劑表面可能吸附雜質(zhì)使活性降低等,故填催化劑表面可能吸附雜質(zhì)使活性降低或反應液與催化劑分離時,會損失少許催化劑等。一、單選題1.和在一定條件下能發(fā)生反應:
,已知:a、b、c均大于零,下列說法不正確的是A.反應物的總能量高于生成物的總能量B.斷開1molH-H鍵所釋放的能量為bkJC.斷開2molH-I鍵所需能量約為kJD.向密閉容器中加入2mol和2mol,充分反應后放出的熱量小于2akJ【答案】B【解析】A.因為該反應,為放熱反應,因此反應物的總能量高于生成物的總能量,A正確;B.斷開1molH-H鍵需要吸收bkJ能量,B錯誤;C.,計算可得斷開2molH-I鍵所需能量約為kJ,C正確;D.因為該反應是可逆反應,因此反應不能進行到底,所以向密閉容器中加入2mol和2mol,充分反應后放出的熱量小于2akJ,D正確。因此,本題選B。2.下列依據(jù)熱化學方程式得出的結(jié)論正確的是A.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
ΔH=-483.6kJ?mol-1,則氫氣的燃燒熱為241.8kJ?mol-1B.已知C(石墨,s)=C(金剛石,s)
ΔH>0,則金剛石比石墨穩(wěn)定C.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)
ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g)
ΔH2;則ΔH1>ΔH2D.已知Ni(CO)4(s)=Ni(s)+4CO(g)
ΔH=+QkJ?mol-1,則Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s)
ΔH=-QkJ?mol-1【答案】D【解析】A.燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量,氫氣的燃燒熱必須是生成液態(tài)水所放出的熱量,液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水是吸熱的,則氫氣的燃燒熱小于241.8kJ?mol-1,故A錯誤;B.物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸熱,則金剛石的能量更高,因此石墨比金剛石穩(wěn)定,故B錯誤;C.C完全燃燒放出的熱量高于不完全燃燒放出的熱量,焓變是負值,則ΔH1<ΔH2,故C錯誤;D.Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s)為Ni(CO)4(s)=Ni(s)+4CO(g)的逆反應,則Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(s)ΔH=-QkJ?mol-1,故D正確;故答案選D。3.某同學設計如圖所示實驗,探究反應中的能量變化。下列判斷正確的是A.實驗(a)、(b)、(c)所涉及的反應都是放熱反應B.將實驗(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加C.實驗(c)中若用濃硫酸測定,則測定數(shù)值偏高D.實驗(c)中將玻璃攪拌器改為鐵質(zhì)攪拌棒對實驗結(jié)果沒有影響【答案】C【解析】A.金屬與酸的反應為放熱反應,氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應為吸熱反應,中和反應為放熱反應,A錯誤;B.等質(zhì)量的鋁片與鋁粉與鹽酸反應放出的熱量相同,B錯誤;C.濃硫酸稀釋會放熱,會使測定的數(shù)值偏高,C正確;D.鐵的導熱性良好,換用鐵制攪拌棒后會有熱量損失,導致測定的數(shù)值偏低,D錯誤;故選C。4.上海交通大學仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氫[C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)△H]的反應歷程如下圖所示:下列說法正確的是A.該反應的焓變:ΔH=129.6kJ·mol-1B.催化乙烯加氫效果較好的催化劑是AuFC.穩(wěn)定性:過渡態(tài)1>過渡態(tài)2D.若該反應生成液態(tài)C2H6,則反應的?H減小【答案】D【解析】A.焓變等于生成物的總能量減去反應物的總能量,由題干圖示反應物、生成物的總能量可知ΔH=-129.6kJ/mol-0=-129.6kJ/mol,A錯誤;B.由圖可知AuPF3+對應的活化能小,則催化效果好,B錯誤;C.過渡態(tài)1所處狀態(tài)能量高于狀態(tài)2,兩種過渡態(tài)物質(zhì)中較穩(wěn)定的是過渡態(tài)2,即穩(wěn)定性:過渡態(tài)1<過渡態(tài)2,C錯誤;D.已知由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的過程是一個放熱過程,即若該反應生成液態(tài)C2H6,則反應放出的熱量更多,故反應的?H減小,D正確;故答案為:D。5.下列關(guān)于反應熱的說法正確的是A.,恒溫恒壓下達平衡后加入X,上述反應增大B.HCl(aq)和NaOH(aq)反應的中和熱,則稀(aq)和(aq)反應生成2mol(l)的反應熱C.一定條件下,將0.5mol和1.5mol置于密閉的容器中充分反應生成(g),放熱19.3kJ,其熱化學方程式為D.a(chǎn).;b.,若a、b反應放熱,則【答案】D【解析】A.,恒溫恒壓下達平衡后加入X,反應正向進行,吸收的熱量增大,但反應不變,故A錯誤;B.稀(aq)和(aq)反應生成2mol(l)和1molBaSO4,反應中有BaSO4成鍵放熱,所以反應熱小于,故B錯誤;C.和反應是可逆反應,0.5mol和1.5mol反應不完全,熱化學方程式為對應的是1mol完全轉(zhuǎn)化時放出的熱量,故C錯誤;D.A(s)到A(g)過程需要吸收熱量,所以b放出的熱量少,故,故D正確;故答案為D。6.下列關(guān)于中和反應反應熱和燃燒熱的描述中,正確的是A.25℃,101kPa時,H2SO4和Ca(OH)2反應生成1mol水放出的熱量與HCl和NaOH反應生成1mol水放出的熱量一定相等B.中和反應反應熱的測定過程中,若隔熱層隔熱效果不好,會導致所測數(shù)值的絕對值偏小C.根據(jù)熱化學方程式N2H4(l)+3O2(g)=2NO2(g)+2H2O(l)
△H=-622kJ?mol-1,可求得N2H4(l)的燃燒熱D.1gH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量即為H2的燃燒熱【答案】B【解析】A.和的濃度未知,且反應生成固體,無法比較,A錯誤;B.如果隔熱效果不好,有熱量散失,測得的中和反應反應熱數(shù)值的絕對值偏小,B正確;C.的燃燒產(chǎn)物應為和H2O,C錯誤;D.1molH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量為H2的燃燒熱,D錯誤;故答案為:B。7.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。已知反應:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
ΔH1=akJ·mol–1②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
ΔH2=bkJ·mol–1化學鍵C=OO=OC-HO-H鍵能/(kJ·mol–1)798x413463下列說法正確的是A.上表中x=B.H2O(g)=H2O(l)
ΔH=(a-b)kJ·mol–1C.當有4NA個C-H鍵斷裂時,反應放出的熱量一定為|a|kJD.a(chǎn)>b且甲烷燃燒熱ΔH=bkJ·mol–1【答案】A【解析】A.根據(jù)反應②可知,ΔH2=413kJ/mol×4+2xkJ/mol-(798×2+463×4)kJ/mol=bkJ/mol,整理可得x=,A正確;B.①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
ΔH1=akJ·mol–1,②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
ΔH2=bkJ·mol–1,根據(jù)蓋斯定律×(①-②),整理可得:H2O(g)=H2O(l)ΔH=(a-b)kJ/mol,B錯誤;C.有4NA個C-H鍵斷裂時,反應消耗了lmol甲烷,若按照反應①進行,放熱熱量為akJ;若按照反應②進行,放熱熱量為bkJ,因此反應放出的熱量不一定為|a|kJ,C錯誤;D.燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定氧化物時放出的熱量,H2O的穩(wěn)定狀態(tài)是液態(tài),a>b且甲烷燃燒熱ΔH=-akJ·mol–1,D錯誤;故合理選項是A。8.2022年北京冬奧會火炬采用的是碳纖維材質(zhì),燃燒的是氫能源,在奧運史上首次實現(xiàn)了零碳排放。涉及氫燃燒反應的物質(zhì)的汽化熱(1mol純凈物由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)所需要的熱量)如下:物質(zhì)汽化熱/()abc若的燃燒熱,則火炬燃燒反應的為A. B.C. D.【答案】B【解析】由題意知,①
△H1=-QkJ/mol、②△H2=+akJ/mol、③△H3=+ckJ/mol,根據(jù)蓋斯定律,由①+②+③可得目標反應的熱化學方程式,即△H=△H1+△H2+△H3=(-Q+a+c)kJ/mol;答案選B。9.根據(jù)以下3個熱化學方程式:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)
?H=Q1kJ·mol-12H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)
?H=Q2kJ·mol-12H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)
?H=Q3kJ·mol-1判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是A.Q1>Q2>Q3 B.Q1>Q3>Q2 C.Q3>Q2>Q1 D.Q2>Q1>Q3【答案】A【解析】將已知反應依次編號為①②③,反應①為硫化氫完全燃燒,反應②③為不完全燃燒,則完全燃燒放出的熱量大,Q1最大,反應②生成液態(tài)水,硫化氫不完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量比氣態(tài)水多,則Q2>Q3,綜上可知Q1、Q2、Q3三者關(guān)系為Q1>Q2>Q3,故選:A。10.關(guān)于反應
說法正確的是A.反應的B.反應中,(E表示鍵能,CO中為鍵)C.平衡后,保持其他條件不變,再加入少量,的數(shù)值不變D.相同條件下,向容器中充入1mol和1mol,充分反應放出206.3kJ熱量【答案】B【解析】A.該反應是氣體分子數(shù)增大的反應,體系的混亂度增大,則反應的,A錯誤;B.該反應的,可知反應物的總鍵能比生成物的總鍵能低,則,B正確;C.平衡后,保持其他條件不變,再加入少量即增大反應物的濃度,平衡正向移動,c(H2O)減小,溫度不變則該反應的平衡常數(shù)K不變,由的數(shù)值變小,C錯誤;D.該反應是可逆反應,不能反應完全,則相同條件下,向容器中充入1mol和1mol,充分反應放出低于206.3kJ熱量,D錯誤;故選:B。二、填空題11.“綠水青山就是金山銀山”,運用化學反應原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。(1)CO還原NO的反應為。部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(CO以鍵構(gòu)成):化學鍵1076945745①由以上數(shù)據(jù)可求得NO的鍵能為_______。②寫出兩條有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的措施_______。(2)一定條件下,向某恒容密閉容器中充入和,發(fā)生的反應。①圖中能表示該反應的平衡常數(shù)K與溫度T之間的變化關(guān)系曲線為_______(填“a”或“b”),其判斷依據(jù)是_______。②若、,測得在
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