上海南汇实验学校高中化学必修1第一章《物质及其变化》检测题(有答案解析)(1)
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一、选择题
1.(0分)[ID :135792]下列化学反应中,电子转移的表示方法正确的是
A .
B .
C .
D .
2.(0分)[ID :135790]下列物质鉴别方法不正确的是 A .用焰色反应鉴别NaCl 、KCl 溶液 B .用氢氧化钠鉴别MgCl 2溶液、NaCl 溶液 C .利用丁达尔效应鉴别FeCl 2溶液和HCl 溶液 D .用澄清石灰水鉴别CO 、CO 2气体
3.(0分)[ID :135785]下列离子方程式书写正确的是 A .向澄清石灰水中通入二氧化碳:OH‾+H +=H 2O B .氧化钠投入水中发生反应:O 2-+H 2O=2OH‾ C .稀盐酸滴入到NaOH 溶液中:H ++OH‾=H 2O D .铁和稀盐酸反应制氢气:Fe+3H +=Fe 3++H 2↑
4.(0分)[ID :135763]化学与生活密切相关。
下列分析不正确的是 A .“方家以磁石磨针锋,则能指南”中涉及物理变化
B .食品添加剂可以改善食品品质及延长食品保存期,对其用量不必严格控制
C .丝绸和头发的主要成分是蛋白质
D .“浮梁巧烧瓷,颜色比琼玖”的“瓷”是硅酸盐产品
5.(0分)[ID :135761]下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 A .在酸性溶液中:4NH +
、K +、23CO -
、Cl − B .有24SO -
存在的溶液中:Na +、Mg 2+、Ba 2+、Br − C .透明溶液中:K +、Na +、Cl −、24SO -
D .使酚酞溶液变红的溶液中:Na +、Cl −、24SO -
、3HCO -
6.(0分)[ID :135744]汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN 3+2KNO 3=K 2O+5X+16N 2↑,下列说法不正确的是 A .X 的化学式为Na 2O
B.每生成1.6molN2,则转移的电子为1mol
C.上述反应中NaN3被氧化,KNO3发生还原反应
D.若被氧化的N原子的物质的量为3mol,则氧化产物比还原产物少1.4mol
7.(0分)[ID:135727]如图是某反应的微观示意图,下列叙述错误的是()
A.生成的M和E的分子个数比为1:1
B.反应中,A元素和B元素的化合价发生了改变
C.反应前后元素的种类没有改变,分子的数目发生了改变
D.R和M的化学性质不同,其根本原因是分子组成不同
8.(0分)[ID:135726]下列关于胶体的叙述中,不正确的是
A.Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮颗粒并沉降,因此常用其对自来水的消毒
B.浊液、胶体、溶液的本质区别是分散质粒子的直径大小
C.可以用丁达尔效应区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
D.胶态磁流体治癌是将磁性物质制成胶体粒子,这种粒子直径在10-9~10-7 m之间9.(0分)[ID:135724]下列各组物质中,第一种是碱,第二种是酸,第三种是混合物()
A.硫酸、空气、硫酸铜B.纯碱、水、空气
C.熟石灰、氧化铁、胆矾D.烧碱、硝酸、食盐水
10.(0分)[ID:135722]锰的氧化物MnO2、Mn2O3、Mn3O4、Mn2O7在加热时均能和浓盐酸反应生成MnCl2和Cl2。
现有0.1mol的某种氧化物跟足量的盐酸反应得到标准状况下2.24LCl2,则参加反应的氧化物不可能是()
A.MnO2B.Mn2O3C.Mn3O4D.Mn2O7
11.(0分)[ID:135712]氧化还原反应
3Cu2S+22HNO3=6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4 +8H2O 下列说法正确的是
A.Cu2S中只有S被氧化
B.氧化剂与还原剂之比为22:3
C.每生成1 molNO气体,转移3 mol电子
D.反应中HNO3只作氧化剂
12.(0分)[ID:135708]某学生利用如图所示装置对液体的导电能力进行实验探究,下列说法正确的是()
A.闭合开关K后,灵敏电流计指针不发生偏转,说明乙醇溶液是非电解质
B.闭合开关K,往溶液中通入SO2,随着气体的通入灵敏电流计示数增大,说明SO2是电解质
C.用0.1mol•L-1蔗糖溶液替换乙醇溶液,灵敏电流计指针也不发生偏转,说明蔗糖是非电解质
D.闭合开关K,向烧杯中加NaCl固体,固体溶解,由于不发生反应,故灵敏电流计指针不发生偏转
二、填空题
13.(0分)[ID:135989]写出下列反应的热化学方程式:
(1)N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g),放出46.1kJ热量_____。
(2)46g C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出1366.8 kJ热量_____。
(3)已知断裂1molH2(g)中的H-H键需要吸收436kJ的能量,断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量,生成H2O(g)中1molH-O键能放出463kJ的能量,试着写出O2(g)与
H2(g)反应生成H2O(g)的热化学方程式________。
.
(4)到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要的能源。
已知:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);ΔH=-25kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH=-47kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);ΔH=+19kJ/mol
请写出CO还原FeO的热化学方程式______。
14.(0分)[ID:135978]试回答下列问题:
(1)如图所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化的示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:_______。
(2)将氧化铁还原为铁的技术在人类文明的进步中占有十分重要的地位。
若已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ/mol
CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH2=+172.46kJ/mol
2Fe(s)+3
2
O2(g)=Fe2O3(s) ΔH3=-821.21kJ/mol
则表示CO的燃烧热的热化学方程式为____;高炉内Fe2O3被CO还原为Fe的热化学方程式为______。
15.(0分)[ID:135970]2016年9月我国成功利用大功率运载火箭发射“天宫二号”空间实验室。
火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),如图是一定量肼完全燃烧生成氮气和1 mol气态水过程中的能量变化图。
(1)该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式:______。
(3)若该火箭推进器中有36g H2O生成,则转移的电子数为_______mol。
16.(0分)[ID:135950]已知:C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1;2CO(g)+
O2(g) 2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1
(1)一氧化碳的标准燃烧热ΔH为:_________
(2)碳和氧气反应生成一氧化碳的热化学方程式是:___________
(3)反应CO2(g) + C(s)2CO(g) ΔH为:_________________
(4)完全燃烧相同物质的量的C和CO,放出的热量_____多(填C或CO)
(5)在25℃、101kPa时,8gCH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是445.15kJ,则CH4燃烧的热化学方程式________
(6)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClO x- (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
B→A+C反应的热化学方程式为(用离子符号表示)___________
17.(0分)[ID:135945]写出下列反应的热化学方程式:
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1mol NH3(g),放出46.1kJ热量。
_________________
(2)1mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ热量。
_________________
(3)2molC2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2和H2O(l),放出2598.8kJ热量。
_________________。
(4)1molC(石墨)与适量的H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ热量
_________________。
(5)2g H2和足量的O2充分燃烧生成液态水,放出热量为285.8kJ,则H2和O2燃烧的热化学方程式:_________________
18.(0分)[ID:135943]目前,我国已经有上百个地区的加油站可提供标号为E90、E93的乙醇汽油,它们是在90#、93#汽油中加入了一定量的乙醇而制得。
(1)用玉米生产燃料乙醇的生产如下图表示:
①粉碎玉米的目的是____。
步骤a的操作是___。
②以玉米等淀粉原料生产乙醇的化学反应可用下式表示:
(C6H10O5)n+ nH2O nC6H12O6
C6H12O62C2H5OH + 2CO2↑
100 kg玉米淀粉最多可生产无水乙醇____kg。
(2)乙醇汽油在储存和运输过程中应特别注意防水。
如果乙醇汽油中混入了水,可能出现______现象。
(3)常温下,1g乙醇完全燃烧释放29.71kJ热量,请写出乙醇完全燃烧的热化学方程式______。
(4)由玉米等农产品为原料制得的乙醇作燃料,是否是增加大气中CO2的含量,为什么?______。
19.(0分)[ID:135928]当温度高于 500 K 时,科学家成功利用二氧化碳和氢气合成了乙醇,这在节能减排、降低碳排放方面具有重大意义。
(1)该反应的化学方程式为________________;其平衡常数表达式为K=________。
(2)在恒容密闭容器中,判断上述反应达到平衡状态的依据是________。
a.体系压强不再改变 b.H2的浓度不再改变 c.气体的密度不随时间改变 d.单位时间内消耗 H2和 CO2的物质的量之比为 3∶1
(3)已知:1 g 氢气完全燃烧生成液态水,放出 143 kJ 热量;23 g 乙醇完全燃烧生成液态水和二氧化碳,放出 650 kJ 热量,则氢气和乙醇的燃烧热的比值为________。
(要求计算出数值)
(4)在一定压强下,测得由 CO2制取 CH3CH2OH 的实验数据中,起始投料比、温度与 CO2的转化率的关系如图所示,根据图中数据分析:
①降低温度,平衡向________方向移动。
②在 700 K、起始投料比n(H2)/n(CO2)=1.5 时,H2的转化率为________。
③在 500 K、起始投料比n(H2)/n(CO2)=2 时,达到平衡后 H2的浓度为a mol·L-1,则达到平衡时 CH3CH2OH 的浓度为________。
20.(0分)[ID:135907]在80℃时,将0.4mol的四氧化二氮气体充入2L已抽空的固定容积的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(s)
C
(mol/L)
020*********
C(N2O4)0. 20a0.10c d e
C(NO2)0.000.12b0.220.220.22
反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。
(1)该反应的化学方程式为__________________________,表中b_________c(填“<”、“=”、“>”)。
(2)20s时,N2O4的的浓度为__________________mol·L-1,0~20s内N2O4的平均反应速率为________________;
(3)该反应的平衡常数表达式K=___________________
在80℃时该反应的平衡常数K值为:______________(保留到小数点后2位)。
(4)在其他条件相同时,该反应的K值越大,表明建立平衡时____________。
A.N2O4的转化率越高 B.NO2的产量越大
C.N2O4与NO2的浓度之比越大 D.正反应进行的程度越大
三、解答题
21.(0分)[ID:135884]实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但现在只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体。
某学生设计了如图方案,请回答下列问题。
已知:操作①中发生的化学反应方程式为:NH4HCO3加热
NH3↑+CO2↑+H2O↑。
(1)试剂1最好为_______(填化学式)。
(2)加入试剂2的目的________,此时发生反应的离子方程式:________。
(3)加入盐酸时,所发生反应的离子方程式:_______。
(4)操作④的目的是_______
(5)如何检验产品中的溶质为NaCl_______。
22.(0分)[ID:135878]CoC2O4是制备金属钴的原料。
利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:
(1)“550℃煅烧”的目的是__________。
(2)“浸出液”的主要成分是________________。
(3)“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为__________。
(4)“净化除杂1”过程中,需在40~50℃加入H2O2溶液,其目的是____________(用离子方程式表示);再升温至80~85℃,加入Na2CO3溶液,调pH至5,“滤渣I”的主要成分是
___________。
(5)“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中
c(Ca2+)=1.0×l0−5mol/L,则滤液中c(Mg2+)为____________[已知K sp(MgF2)=7.35×10−11、
K sp(CaF2)=1.05×10−10]
23.(0分)[ID:135871]冶炼、镀铬、制革、印染等工业将含铬废液排入水中,会造成严重的环境污染。
下面是某工厂对制革工业污泥中铬元素的回收与再利用工艺流程(其中硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+):
(1)实验室若需要240 mL 4.8 mol·L-1的H2SO4溶液,用98%密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸来配制,需要量取__________mL浓硫酸。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有__________。
(写两个)
(3)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为2-
Cr O,写出此反应的离子方程式:
27
____________________。
(4)常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子Fe3+Mg2+Al3+Cr3+
开始沉淀时的pH 2.7———
沉淀完全时的pH 3.711.189(>9溶解)
加入NaOH溶液使溶液呈碱性,Cr2O7转化为CrO4,写出此反应的离子方程式:
____________________________________________________________。
但溶液的pH不能超过8,其理由是______________________________。
(5)钠离子交换树脂的反应原理为M n++nNaR→MR n+nNa+,利用钠离子交换树脂除去的滤液Ⅱ中的金属阳离子是__________。
(6)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的化学方程式:
______________________________。
24.(0分)[ID:135863]为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计
了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
称取粗盐滤液
精盐
(1)如何检验该粗盐中含有SO42-___。
(2)第④步中加入过量的Na2CO3的目的是___。
(3)蒸发结晶需要的玻璃仪器___。
(4)若先加适量盐酸再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是______。
(用离子方程式结合文字解释)
25.(0分)[ID:135830]以海水浓缩后的卤水为原料,采用气态膜法提取溴单质的工艺流程如下图所示:
请回答:
(1)“氧化”时,Cl2作________(填“氧化剂”或“还原剂”),该反应的离子方程式为______。
(2)“富集”时,采用了气态膜提溴技术,其原理是Br2在分压差的推动下通过气态膜,再被NaOH 溶液吸收,该操作与________ ( 填选项字母)相似。
A.过滤 B.渗析 C.分液 D.蒸馏
(3)NaOH溶液与Br2反应生成NaBr 和NaBrO3,则“酸化”时,发生的主要反应的离子方程式为_______。
(4)实验室模拟“蒸馏”操作时,冷却蒸气需用到的玻璃仪器为____;该工艺与热空气吹出法相比,优点为________
26.(0分)[ID:135801]工业上生产高氯酸时,还同时生产了一种常见的重要含氯消毒剂和漂白剂亚氯酸钠(NaClO2),其工艺流程如下:
已知:①NaHSO4溶解度随温度的升高而增大,适当条件下可结晶析出。
②高氯酸是至今为止人们已知酸中的最强酸,沸点90 ℃。
请回答下列问题:
(1)反应器Ⅰ中发生反应的化学方程式为__________________,冷却的目的是
_____________,能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是___________________。
(2)反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为__________________。
(3)通入反应器Ⅱ中的SO2用H2O2代替同样能生成NaClO2,请简要说明双氧水在反应中能代替SO2的原因是_________________________。
(4)Ca(ClO)2、ClO2、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂,是因为它们都具有________________,请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式:____________________。
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1.C
【详解】
A.在该反应中Si元素化合价降低4价,得到电子1×4e-,C元素化合价升高2价,失去
2×2e-,用双线桥法表示为:,A错误;
B.在该反应中,Na元素化合价升高1价,失去2×e-,H元素化合价降低1价,得到电子2×e-,用单线桥法表示电子转移为,B错误;
C.在该反应中Mn元素化合价降低5价,得到电子2×5e-,I元素化合价升高1价,失去电子10×e-,用双线桥法表示为:,C正
确;
D.在该反应中S元素化合价降低2价,得到电子1×2e-,Cu元素化合价升高2价,失去
1×2e -,用双线桥法表示为:,D 错误;
故选项是C 。
2.C 【详解】
A .二者焰色反应现象不同,钾为紫色,钠为黄色,可以鉴别,A 项正确;
B .氢氧化钠在MgCl 2溶液中产生沉淀,而在NaCl 溶液中无现象,可以鉴别,B 项正确;
C .FeCl 2溶液和HCl 溶液均为溶液,而只有胶体才具有丁达尔效应,所以无法鉴别,C 项错误;
D .CO 2通入澄清石灰水中,产生沉淀,而CO 无现象,可以鉴别,D 项正确; 答案选C 。
3.C 【详解】
A .向澄清石灰水中通入二氧化碳:2+-232Ca +2OH +CO =CaCO +H O ↓,A 项错误;
B .氧化钠投入水中发生反应:+-22Na O+H O=2Na +2OH ,B 项错误;
C .稀盐酸滴入到NaOH 溶液中:H ++OH‾=H 2O ,C 项正确;
D .铁和稀盐酸反应制氢气:Fe+2H +=Fe 2++H 2↑,D 项错误; 答案选C 。
4.B 【详解】
A .“方家以磁石磨针锋,则能指南”的意思是行家用磁石磨针尖,针尖就能指南,这个过程涉及的性质是磁铁的磁性,属于物理变化,故A 正确;
B .食品添加剂可以改善食品品质及延长食品保存期,对什么物质可以作食品添加剂以及食品添加剂的使用量,卫生部门都有严格规定,在规定范围内使用食品添加剂,一般认为对人体是无害的,超量使用食品添加剂会损害人体健康,在添加食品添加剂时对其用量要严格控制,故B 错误;
C .丝绸和头发的主要成分是蛋白质,故C 正确;
D .“瓷”是硅酸盐产品,故D 正确; 故选B 。
5.C 【详解】
A .在酸性溶液中,H +与23CO -
会发生反应产生H 2O 、CO 2,不能大量共存,A 不符合题意;
B .24SO -
、Ba 2+会反应产生BaSO 4沉淀,不能大量共存,B 不符合题意;
C .在透明溶液中,选项离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,C 符合题意;
D .使酚酞溶液变红的溶液中含有大量OH -,OH -与3HCO -会发生反应,产生23CO -
、H 2O ,不能大量共存,D 不符合题意;
故合理选项是C 。
6.D
【分析】
反应10NaN 3+2KNO 3=K 2O+5X+16N 2↑中,N 元素的化合价由-
13价、+5价变为0价,所以NaN 3是还原剂,NaNO 3是氧化剂。
【详解】
A .依据质量守恒,X 的化学式为Na 2O ,A 正确;
B .由反应可建立如下关系式:10NaN 3——2KNO 3——16N 2——10e -,则每生成
1.6molN 2,转移的电子为1.6mol 1016
⨯=1mol ,B 正确; C .由分析可知,上述反应中,NaN 3中所含N 元素化合价升高,作还原剂,被氧化,KNO 3中所含N 元素化合价降低,作氧化剂,发生还原反应,C 正确;
D .由化学方程式可建立如下关系式:10NaN 3——30N(被氧化)——2KNO 3——2N(被还原),若被氧化的N 原子的物质的量为3mol ,氧化产物N 2为1.5mol ,则被还原的N 原子的物质的量为
3mol 230
⨯=0.2mol ,还原产物为0.1mol ,所以氧化产物比还原产物多(1.5mol-0.1mol)=1.4mol ,D 不正确;
故选D 。
7.A
【详解】 A .根据质量守恒定律可知,该反应为:2R+2L=2M+E ,故A 错误;
B .反应中,B 元素由化合物变成单质,故B 元素化合价发生变化,根据氧化还原反应本质可知,氧化还原反应必有元素化合价的升降,故A 元素和B 元素的化合价发生了改变,B 正确;
C .根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变,根据方程式可知,反应前后,分子的数目发生了改变,C 正确;
D .R 和M 的分子组成不同,故其化学性质不同,D 正确;
故答案为A 。
8.A
【详解】
A .Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮颗粒并沉降,因此常用其对自来水的净化,但不具有强氧化性,因此不具有消毒作用,A 错误;
B .根据分散质粒子的直径大小,将分散系分为浊液、胶体、溶液,B 正确;
C.Fe(OH)3胶体能够发生丁达尔效应,而溶液不能发生丁达尔效应,故可以用丁达尔效应区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体,C正确;
D.胶态磁流体治癌是将磁性物质制成胶体粒子,这种胶体粒子直径在10-9~10-7 m之间,D正确;
故合理选项是A。
9.D
【详解】
A.硫酸是酸,空气是混合物,硫酸铜是盐,A错误;
B.纯碱是盐,水是化合物,空气是混合物,B错误;
C.熟石灰是氢氧化钙,是碱,氧化铁是化合物,胆矾是盐,C错误;
D.烧碱是碱,硝酸是酸,食盐水是混合物,D正确;
答案选D。
10.D
【分析】
Cl-在反应中失电子,化合价升高到0价,失电子总数为
2.24L
2
22.4L/mol
=0.2mol,则锰元
素得到0.2mol电子,据此回答问题。
【详解】
A.0.1mol MnO2得到0.1mol×(4-2)=0.2mol电子,故A不选;B.0.1mol Mn2O3得到0.1mol×2×(3-2)=0.2mol电子,故B不选;
C.0.1mol Mn3O4得到0.1mol×3×(8
3
-2)=0.2mol电子,故C不选;
D.0.1mol Mn2O7得到0.1mol×2×(7-2)=1mol电子,故D选;
故选:D。
11.C
【分析】
在反应3Cu2S+22HNO3=6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4 +8H2O中,Cu2S中的Cu由+1价升高到+2价,S由-2价升高到+6价,HNO3中的N元素由+5价部分降为+2价。
【详解】
A.由以上分析可知,Cu2S中Cu和S两种元素的价态都升高,二者都被氧化,A不正确;B.当有3molCu2S被氧化时,只有10molHNO3作氧化剂,所以氧化剂与还原剂物质的量之比为10:3,B不正确;
C.HNO3中的N元素由+5价部分降为+2价,则每生成1 molNO气体,就有3 mol电子发生转移,C正确;
D.参加反应的HNO3中,生成NO的那部分作氧化剂,生成Cu(NO3)2的那部分表现出酸性,D不正确;
故选C。
12.C
【详解】
A.当开关K闭合后,灵敏电流计G指针不发生偏转,说明乙醇溶液不导电,乙醇是非电解质,因乙醇溶液是混合物,所以乙醇溶液既不是电解质也不是非电解质,故A错误;B.闭合开关K,往溶液中通入SO2,SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸能电离出离子使溶液具有导电性,SO2自身不能电离出离子,所以SO2是非电解质,故B错误;
C.用蔗糖溶液替换乙醇溶液,灵敏电流计指针也不发生偏转,说明蔗糖溶液不导电,蔗糖是化合物且在水溶液中和熔融状态下都不能电离而导电,则蔗糖是非电解质,故C正确;
D.闭合开关K,往烧杯中加入NaCl固体,氯化钠溶于水能电离出自由移动的离子使溶液具有导电性,所以电流计指针会发生偏转,故D错误;
答案选C。
二、填空题
13.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=−92.2kJ/mol C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
△H=−1366.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=−482kJ⋅mol−1Fe(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)△H=−11kJ/mol
【详解】
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1mol NH3(g),放出46.1kJ热量,则生成2mol NH3(g),放热92.2kJ,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),△H=−92.2kJ/mol;故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=−92.2kJ/mol;
(2)46g C2H5OH(l)物质的量为
46g
46g/mol
=1mol,1mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和
H2O(l),放出1366.8kJ热量,标注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−1366.8kJ/mol;故答案为:
C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−1366.8kJ/mol;
(3)已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g),△H=反应物的键能和−生成物的键能和
=2×436kJ⋅mol−1+498kJ⋅mol−1−4×463kJ⋅mol−1=−482kJ⋅mol−1△H=−482kJ⋅mol−1,O2(g)与H2(g)反应生成H2O(g)的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=−482kJ⋅mol−1,故答案为:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g) △H=−482kJ⋅mol−1;
(4)①Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g),△H1=−25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g),△H2=−47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g),△H3=19kJ/mol
根据盖斯定律将方程式变形(3×①−②−2×③)
1
6
⨯得:Fe(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g),
△H=(3×△H1−△H2−2×△H3)
1
6
⨯=−11kJ/mol,故答案为:Fe(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)
△H=−11kJ/mol。
14.NO 2(g)+CO(g)=NO(g)+CO 2(g) ΔH =-234kJ/mol CO(g)+12 O 2(g)=CO 2(g) ΔH =-282.98kJ/mol Fe 2O 3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g) ΔH =-27.73kJ·mol -1
【详解】 (1)NO 2和CO 反应的化学方程式为:NO 2(g)+CO(g)=NO(g)+CO 2(g),由图可知,ΔH =134 kJ/mol -368 kJ/mol =-234kJ/mol ,故NO 2和CO 反应的热化学方程式为:
NO 2(g)+CO(g)=NO(g)+CO 2(g) ΔH =-234kJ/mol ;
(2)燃烧热是指1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,表示CO 的燃烧热的化学方程式为CO(g)+12
O 2(g)=CO 2(g),已知热化学方程式:①C(s)+O 2(g)=CO 2(g) ΔH 1=-393.5kJ/mol ;②CO 2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH 2=+172.46kJ/mol ;③2Fe(s)+
32O 2(g)=Fe 2O 3(s) ΔH 3=-821.21kJ/mol ;由盖斯定律可知,由
12①-12②可得CO(g)+12O 2(g)=CO 2(g),ΔH =11(-393.5kJ/mol)-172.46kJ/mol=-282.98kJ o 2
l 2/m ⨯⨯,故表示CO 的燃烧热的热化学方程式为CO(g)+12
O 2(g)=CO 2(g) ΔH =-282.98kJ/mol ;高炉内Fe 2O 3被CO 还原为Fe 的化学方程式为Fe 2O 3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g),由盖斯定律可知,
32×①-32×②+③,ΔH =32×(-393.5kJ/mol)-32
×172.46kJ/mol+ 821.21kJ/mol= -27.73kJ·mol -1,故高炉内Fe 2O 3被CO 还原为Fe 的热化学方程式为Fe 2O 3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g) ΔH =-27.73kJ·mol -1。
15.放热 N 2H 4(l)+2H 2O 2(l)=N 2(g)+4H 2O(g) ΔH=−641.6kJ·mol −1 2
【详解】
(1)根据图像可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应为放热反应,答案:放热;
(2)由题中信息可知,N 2H 4和H 2O 2完全燃烧,生成氮气和1molH 2O(g)放出的热量为160.4kJ ,据此可写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式为:
N 2H 4(l)+2H 2O 2(l)=N 2(g)+4H 2O(g) ΔH=−641.6kJ·mol −1,答案:
N 2H 4(l)+2H 2O 2(l)=N 2(g)+4H 2O(g) ΔH=−641.6kJ·mo l −1;
(3)反应N 2H 4(l)+2H 2O 2(l)=N 2(g)+4H 2O(g)中,H 2O 2生成H 2O 时氧元素由-1价变为-2价,所以每生成1molH 2O 转移1mol 电子,若该火箭推进器中有36gH 2O 生成,转移电子数=-1
36g 18g mol =2mol ,答案:2。
16.-283kJ·
mol -1 2C(s)+O 2(g) 2CO(g) ΔH=-308.6 kJ·mol -1 128.7kJ·mol -1 C CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(l)△H=−890.3kJ/mol 3ClO -(aq)= ClO 3-(aq)+2Cl - (aq) ΔH =-
117 kJ·mol -1
【分析】
根据燃烧热的概念及热化学方程式的含义计算燃烧热;根据盖斯定律计算反应热并书写热化学方程式;根据图示中反应物总能量与生成物总能量的相对大小计算反应热并书写热化学方程式。
【详解】
(1)在25℃、101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热,根据题干中的热化学方程式知,一氧化碳的标准燃烧热
ΔH=
-1
566.0 kJ mol
2
-
=283kJ·mol-1;故答案为:-283kJ·mol-1;
(2)根据盖斯定律得:I C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1;II 2CO(g)+ O2(g) =
2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1,I×2-II得2C(s)+O2(g) =2CO(g) ΔH=(-437.3 kJ·mol-1)×2-(-566.0 kJ·mol-1)=-308.6 kJ·mol-1,即热化学方程式为:2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH=-308.6 kJ·mol-1,故答案为:2C(s)+O2(g) = 2CO(g) ΔH=-308.6 kJ·mol-1;
(3)根据盖斯定律得:I C(s)+O2(g) = CO2(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-1;II 2CO(g)+ O2(g) =
2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ·mol-1,I-II得CO2(g) + C(s)2CO(g) ΔH=-437.3 kJ·mol-
1+566.0 kJ·mol-1=128.7kJ·mol-1,故答案为:128.7kJ·mol-1;
(4)C与氧气反应生成CO时放热,CO与氧气反应生成CO2时也放热,所以完全燃烧相同物质的量的C和CO时都生成CO2,放出的热量C多,故答案为:C;
(5)8gCH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是445.15kJ,则1molCH4燃烧时放出的热量为445.15kJ×2=890.3kJ,则热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
△H=−890.3kJ/mol,故答案为: CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−890.3kJ/mol;
(6)结合Cl元素的化合价可知B→A+C反应为3ClO−=ClO3−+2Cl−,生成1molC时能量变化为3×60kJ−63kJ−0=117kJ,反应物总能量大于生成物总能量,该反应放出117kJ热量,热化学反应方程式为:3ClO-(aq)= ClO3-(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-117 kJ·mol-1,故答案为:3ClO-(aq)= ClO3-(aq)+2Cl-(aq) ΔH=-117 kJ·mol-1。
17.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=−92.2kJ/mol C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
△H=−1366.8kJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=−2598.8kJ/mol C(石
墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=131.3kJ/mol H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) △H=−285.8kJ/mol
【分析】
书写热化学方程式时要注明各种反应物、生成物的存在状态,并把与反应的物质的多少对应反应热写在方程式后面,标出反应热的符号、数值及单位。
【详解】
(1)N2(g)与H2(g)反应生成1mol NH3(g),放出46.1kJ热量,则 N2(g)与H2(g)反应生成2mol NH3(g),放出92.2kJ热量,该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H=−92.2kJ/mol;
(2)1mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ热量,则该反应的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=−1366.8kJ/mol;
(3)2molC2H2(g)在O2(g)中完全燃烧生成CO2和H2O(l),放出2598.8kJ热量,则其相应的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H=-2598.8kJ/mol。
(4)1molC(石墨)与适量的H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3kJ热量,其相应的热化学方程式为:C(石墨)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol 。
(5)2g H2和足量的O2充分燃烧生成液态水,放出热量为285.8kJ,则H2和O2燃烧的热化学
方程式:H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) △H=−285.8kJ/mol。
【点睛】
本题考查了热化学方程式书写。
物质发生化学反应,既有物质变化,也有能量变化。
反应过程中的能量变化既与反应的物质多少有关,也与物质的存在状态有关。
一般情况下,物质含有的能量:气态大于液态大于固态。
热化学方程式的系数仅表示物质的量,因此热化学方程式的系数可以是整数,也可以是分数。
同一元素形成的不同单质,或不同的同分异构体中所含有的能量也不同,所以在热化学方程式中都要在该物质化学式后面注明,并在方程式后面注明与该反应的物质相对应的反应热,放热的反应热为负值,吸热反应的反应热为正值。
18.增大反应物间的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率蒸馏56.8分层
CH3CH2OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2(l)+ 3H2O(l) △H=-1366.7kJ·mol—1不会,以1mol (C6H10O5)n 计,光合作用合成时可吸收6n mol CO2,(C6H10O5)n发酵及生成的C2H5OH燃烧共向大气中排放6 n mol CO2,所以不会增加大气中CO2的含量
【解析】
【详解】
根据题目提供的信息条件及相关化学知识可以判断:
(1)①粉碎玉米的目的是为了增大反应物的接触面积,从而加快反应速率或使反应进行的更充分;步骤a从溶液中得到乙醇,应利用沸点的不同进行分离,操作是蒸馏;
②根据题目提供的反应关系得到如下关系:
(C6H10O5)n~nC6H12O6 ~ 2nC2H5OH
162n 92n
100kg m(C2H5OH)
162n 100kg =
25
92n
m C H OH
(),解得
m(C2H5OH)=56.8 kg
即答案为56.8;
(2)乙醇汽油在储存和运输过程中应特别注意防水。
如果乙醇汽油中混入了水,汽油中会出现液体分层的现象,原因是汽油与水互不相溶;
(3)燃烧热是指:在25℃、101kPa时,1mol纯净物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,1g乙醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热29.71kJ,则1mol乙醇(质量为46g),完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为46×29.71kJ=1366.7kJ,其燃烧热的热化学方程式为:CH3CH2OH(l)+ 3O2(g)= 2CO2(l)+ 3H2O(l) △H=-1366.7kJ·mol—1;
(4)由玉米等农产品为原料制得的乙醇作燃料,以1mol (C6H10O5)n计,光合作用合成时
可吸收6n mol CO2,(C6H10O5)n发酵及生成的C2H5OH燃烧共向大气中排放6 n mol CO2,所以不会增加大气中CO2的含量。
19.2CO2 +6H2C2H5OH+3H2O c(C2H5OH)·c3(H2O)/[c6(H2)·c2(CO2)]ab0.22正反应40% 1.5a mol/L
【分析】
(1)根据二氧化碳和氢气在高于500K时合成了乙醇及原子守恒书写化学方程式,化学平衡常数为生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值解题;
(2)在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量也不变,所有物质均为气体,故在恒容状态下气体的密度恒为定值,根据化学方程式可知,任何单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比均为3:1,以此分析;
(3)根据在25℃,101kPa时,lmol某物质完全燃烧时生成稳定产物的反应热,称为该物质的燃烧热,分别写出氢气和乙醇燃烧的热化学方程式,并进行计算;
(4)①由图可知,横坐标为投料比,纵坐标为CO2的转化率,曲线为等温线,则相同投料比时温度低对应的CO2的转化率大,以此分析①;②由图可知,在700K,起始投料比
n(H2)/n(CO2)=1.5时,二氧化碳转化率为20%,令CO2、H2的起始物质的量分别为
1mol、1.5mol,转化的二氧化碳为0.2mol,根据化学方程式可知转化的氢气为0.6mol,进而计算H2的转化率;③设起始时c(CO2)=xmol·L-1,则起始时c(H2)=2xmol·L-1,利用三段式分析解答。
【详解】
(1)该反应的化学方程式为:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g);该反应的平衡常数表达式为K=c(C2H5OH)·c3(H2O)/[c6(H2)·c2(CO2)];
(2)a、该反应为气体分子数减小的化学反应,当体系的压强不再改变时,反应达到平衡状态,故a符合题意;
b、H2的浓度不再改变,说明反应达到平衡状态,故b符合题意;
c、由于在500K时,所有物质均为气体,故在恒容状态下气体的密度恒为定值,密度不变不能说明反应达到平衡状态,故c不符合题意;
d、根据化学方程式可知,任何单位时间内消耗H2和CO2的物质的量之比均为3:1,故d不符合题意;
综上所述,本题应选ab;
(3)由题给信息可分别写出氢气和乙醇燃烧热表示的热化学方程式:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol、CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-
1300kJ/mol,从而可求得氢气和乙醇的燃烧热的比值为286kJ/mol:1300kJ/mol=0.22;
(4)①由图可知,横坐标为投料比,纵坐标为CO2的转化率,曲线为等温线,则相同投料比时温度低对应的CO2的转化率大,即降低温度平衡向正反应方向移动;
②由图可知,在700K,起始投料比n(H
)/n(CO2)=1.5时,二氧化碳转化率为20%,令
2
CO2、H2的起始物质的量分别为1mol、1.5mol,转化的二氧化碳为1mol×20%=0.2mol,根。