【化学】高考化学易错题专题三物质的分类及转化(含解析)及解析1
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【化学】高考化学易错题专题三物质的分类及转化(含解析)及解析1
一、高中化学物质的分类及转化
1.下列物质的转化在给定条件下不能实现的是( )
①Na 2
O
点燃
−−−→ Na 2O 22
CO −−−→ Na 2
CO 3
②MgO HCl −−→
MgCl 2溶液电解
−−−−→ Mg ③Fe 2O
点燃
−−−→Fe 2O 324
H SO −−−→ Fe 2(SO 4)3 ④SiO 2NaHO −−−→Na 2SiO 3HCl
−−→H 2SiO 3 ⑤HCHO 2O −−→ HCOOH 3
CH OH
NaOH
−−−→ HCOOCH 3 A .①②③ B .②③④ C .②③⑤ D .①④⑤
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 ①2Na +O 2
点燃
Na 2O 2,2Na 2O 2+2CO 2=2Na 2CO 3+O 2,故可以实现转化;
②MgO +2HCl=MgCl 2+H 2O ,电解MgCl 2溶液,不能得到Mg ,故不能实现转化; ③Fe 在O 2中燃烧生成Fe 3O 4,故不能实现转化;
④SiO 2+2NaOH=Na 2SiO 3+H 2O ,Na 2SiO 3+2HCl=2NaCl +H 2SiO 3↓,故可以实现转化;
⑤2HCHO +O 2Δ
−−→ 2HCOOH ,HCOOH 和CH 3OH 反应的条件是浓H 2SO 4并加热,条件错
误;
综上所述可知不能实现转化的是②③⑤,答案选C 。
2.从海水中提取镁的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A .用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B .步骤④电解MgCl 2时阳极产生Mg
C .步骤③将晶体置于HCl 气流中加热是防止MgCl 2水解
D .上述工艺流程中涉及分解反应、复分解反应和氧化还原反应 【答案】B 【解析】 【详解】
A. 从海水中提取镁,优点之一是原料来源丰富,故A 正确;
B. 步骤④电解MgCl2时阴极产生Mg,故B错误;
C. 步骤③将晶体置于HCl气流中加热是防止MgCl2水解,因为MgCl2会水解,故C正确;
D. 上述工艺流程中氢氧化镁生成氧化镁和水是分解反应,氢氧化镁与盐酸反应是复分解反应,电解氯化镁生成镁和氯气是氧化还原反应,故D正确;
故选:B。
3.下列物质久置在敞口容器中,溶质质量分数减小,同时溶液质量增加的是()A.澄清石灰水B.浓硫酸C.浓盐酸D.氯化铁溶液
【答案】B
【解析】
【详解】
A、澄清石灰水即氢氧化钙的溶液,在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀,溶质质量分数减小,同时溶液质量也减小,故A错误;
B、浓硫酸具有吸水性,能使溶液质量增加,溶质质量分数减小,故B正确;
C、浓盐酸具有挥发性,而使溶质质量分数减小,溶液质量也减小,故C错误;
D、氯化铁溶液久置在敞口容器中,水分挥发,溶液质量减小,溶质质量分数增大,故D 错误;
故选B。
【点睛】
本题的易错点为A,澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳后生成碳酸钙沉淀。
4.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中记载了很多化学研究成果。
下列古诗文对应的化学知识正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.天然气主要成分为甲烷,甲烷燃烧放出热量,《华阳国志》记载“取井火煮之,一斛水得五斗盐”,我国古代已利用天然气煮盐,故A正确。
B.能蚀五金可知为王水,是浓盐酸、浓硝酸的混合物,而HF能与玻璃中的二氧化硅反应,腐蚀玻璃,不能用玻璃仪器盛放,故B错误;
C.《天工开物》中有如下描述:“世间丝、麻、裘、褐皆具素质…”文中的“麻”指的是纤维素,主要成分是多糖,丝、裘的主要成分是蛋白质,故C错误;
D.升华属于物理变化,丹砂(HgS)烧之成水银,即HgS发生分解反应生成水银,此过程为化学变化,不属于升华,故D错误;
答案选A。
【点睛】
升华和凝华都属于物质的状态变化,属于物理变化。
5.下列判断合理的是()
①硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
②蔗糖、硫酸钡和水分别属于非电解质、强电解质和弱电解质
③根据电解质在熔融状态下能否完全电离将电解质分为强电解质和弱电解质
④根据分散系是否具有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和浊液
⑤根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
⑥根据Na2O、Na2O2组成元素相同,均与H2O反应,故均属于碱性氧化物
A.②⑥B.②⑤C.①②⑤⑥D.②③④⑤
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
①纯碱为碳酸钠,属于盐类,故①错误;
②蔗糖在水溶液中和熔融状态均不导电,属于非电解质,硫酸钡熔融状态能完全电离,属于强电解质,水不完全电离,属于弱电解质,故②正确;
③根据电解质在熔融状态下或水溶液中能否完全电离将电解质分为强电解质和弱电解质,故③错误;
④根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,故④错误;
⑤有电子转移的化学反应为氧化还原反应,没有电子转移的化学反应为非氧化还原反应,故⑤正确;
⑥碱性氧化物为能跟酸发生反应只生成盐和水,而Na2O2与酸发生反应还生成氧气,则过氧化钠不是碱性氧化物,故⑥错误;
综上所述,正确的为②⑤,答案为B。
6.下列有关实验现象和解释或结论都正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.向淀粉的酸性水解液中先加入氢氧化钠溶液中和,然后再滴入少量新制Cu (OH)2悬浊液并加热,出现砖红色沉淀,可以检验水解产物葡萄糖,否则酸与氢氧化铜反应,影响了实验结果,故A错误;
B.NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合,反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,是强酸制取弱酸,不是双水解原理,故B错误;
C.充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,颜色加深,说明升高温度平衡向生成二氧化氮的方向移动,则2NO2⇌N2O4的△H<0,故C正确;
D.FeCl3饱和溶液中逐滴滴入足量浓氨水,发生反应生成沉淀,不能得到胶体,应将FeCl3饱和溶液加入沸水中发生水解制备氢氧化铁胶体,故D错误;
答案选C。
【点睛】
碳酸氢根的电离常数比偏铝酸大,碳酸氢根与氢离子的结合能力弱,可以认为是偏铝酸跟夺走了碳酸氢根中的氢离子,偏铝酸跟所需的氢离子是碳酸氢根电离出来的,不是水,所以不是水解,从生成物的角度看,若是水解反应,则碳酸氢根应变成碳酸,再变成二氧化
碳,可事实上不是,最终产物是碳酸根,所以从这两方面看该反应都不是水解反应。
7.生活环境逐渐恶化,人们日益重视环境问题,下列做法或说法正确的是()A.推广使用无磷洗衣粉,以减少水体富营养化
B.PM2.5是指大气中直径接近于2.5μm(1m=106μm=109nm)的颗粒物,也称可吸入颗粒物,这些细颗粒物分散在空气中形成的分散系是胶体
C.为提高农作物产量大量使用农药和化肥
D.对农作物秸秆进行焚烧还田,以增加土壤肥力
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.含磷洗衣粉会污染水资源,造成水体富营养化,使用无磷洗衣粉,以减少水体富营养化,故A正确;
B.胶体的分散系中分散质的直径在1~100nm,PM2.5是指大气中直径接近于2.5×10-6m 的颗粒物,直径大于100nm,则细颗粒物分散在空气中形成的分散系不是胶体,故B错误;
C.大量使用农药和化肥会污染水和土壤,应合理使用,故C错误;
D.焚烧会产生有害气体和粉尘,污染环境,故D错误;
故答案为A。
8.某合作学习小组讨论辨析:
①花生油属于混合物,液氯、冰醋酸均属于纯净物
②碳酸钠、氯化铵、氢氧化钡都属于离子化合物
③SO2、NO2和CO2都是污染性气体
④氨气、水和硫酸钡分别属于非电解质、弱电解质和强电解质
⑤水玻璃、水银和水煤气都属于混合物
⑥酸性氧化物不一定是非金属氧化物,碱性氧化物一定是金属氧化物
⑦氢氧化铁、有色玻璃和果冻都属于胶体
上述说法正确的是
A.①②④⑥B.①②④⑦C.②③④⑤D.①②③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
①花生油属于油脂,是多种高级脂肪酸甘油酯组成的混合物,液氯、冰醋酸都只含一种物质均属于纯净物,故①正确;
②碳酸钠、氢氧化钡、氯化铵都含有离子键,都属于离子化合物,故②正确;
③SO2、NO2会导致酸雨的形成,而CO2是空气的组成成分气体,CO2不会导致大气污染,
④氨气本身不能电离属于非电解质、水部分电离为弱电解质,硫酸钡溶解的部分完全电离,属于强电解质,故④正确;
⑤水玻璃是硅酸钠的水溶液,水煤气是氢气和CO构成的,均是混合物,水银是金属单质,属于纯净物,故⑤错误;
⑥酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物,碱性氧化物一定是金属氧化物,故⑥正确;
⑦氢氧化铁属于纯净物,故⑦错误;
故答案选:A。
【点睛】
水玻璃是硅酸钠的水溶液,水煤气是氢气和CO构成的。
9.下列实验过程可以达到实验目的的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.将一块沾有油污的铜片浸入接近沸腾的碳酸钠溶液中,能除去铜片表面的油污,故A 正确;
B.取少量丙烯醛溶液加入足量溴水,如果溴水褪色,可能是碳碳双键和溴加成,也可能是醛基被氧化,故B错误;
C.制备 Fe(OH)3胶体,是将饱和氯化铁溶液滴入沸水中,当溶液呈红褐色时停止加热,故C错误;
D.取一块铁片,用砂纸擦去铁锈,在铁片上滴1滴含酚酞的食盐水,静置几分钟,铁失电子,氧气得电子,发生吸氧腐蚀,故D错误;
故选A。
本题考查化学实验方案的评价,把握有机物的性质、有机物的检验及制备、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,B 为易错点,取少量丙烯醛溶液加入足量溴水,如果溴水褪色,可能是碳碳双键和溴发生加成反应,也可能是醛基被氧化。
10.下列有关物质的分类正确的是( ) A .混合物:水玻璃、碱石灰、明矾 B .酸:稀硫酸、次氯酸、硫酸氢钠 C .酸性氧化物:2SO 、2CO 、2SiO D .碱性氧化物:CaO 、22Na O 、2K O
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A. 由两种或以上物质构成的为混合物,而明矾是KAl(SO 4)2⋅12H 2O 是纯净物,故A 错误;
B. 电离出的阳离子全部是氢离子的化合物为酸,而稀硫酸是混合物,不是化合物,故不是酸;硫酸氢钠电离出的阳离子不全部是氢离子,故也不是酸,故B 错误;
C. 能和碱反应生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,二氧化硫、二氧化碳和二氧化硅均为酸性氧化物,故C 正确;
D. 能和酸反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物,而过氧化钠和酸反应时,除了生成盐和水,还生成氧气,故不是碱性氧化物,故D 错误。
答案选C 。
11.下列说法正确的是( )
①2Na O 、23Fe O 、23Al O 属于碱性氧化物,2CO 、2SiO 、2NO 都能和碱溶液发生反应属于酸性氧化物
②碳酸钠、氢氧化钡、氯化铵、过氧化钠都属于离子化合物 ③混合物:漂白粉、水玻璃、3Fe(OH)胶体、冰水混合物 ④醋酸、烧碱、纯碱和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物 ⑤硅导电,铝在浓硫酸中钝化均属于物理变化 ⑥盐酸属于混合物,而液氯、冰醋酸均属于纯净物 A .①③⑤ B .④⑤⑥
C .②④⑥
D .②③④
【答案】C 【解析】 【详解】
2Na O ①、23Fe O 和酸反应生成盐和水属于碱性氧化物,23Al O 和酸、碱反应生成盐和水
属于两性氧化物,2CO 、2SO 能和碱溶液发生反应属于酸性氧化物,2NO 和碱反应生成盐和水发生的是氧化还原反应,不是酸性氧化物,故①错误;
②碳酸钠是钠离子和碳酸根离子构成,氢氧化钡是钡离子和氢氧根离子构成,氯化铵是铵根离子和氯离子构成,过氧化钠是钠离子和过氧根离子构成,都属于离子化合物,故②正确;
Fe(OH)胶体属于③漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物、水玻璃是硅酸钠的水溶液、
3
分散系混合物、冰水混合物是一种物质组成的为纯净物,故③错误;
④醋酸属于酸,烧碱是氢氧化钠属于碱,纯碱是碳酸钠属于盐,生石灰为氧化钙属于氧化物,故④正确;
⑤硅导电属于物理变化,铝在浓硫酸中钝化属于化学变化是浓硫酸的强氧化性体现,故
⑤错误;
⑥盐酸是氯化氢的水溶液属于混合物,而液氯、冰醋酸均是一种物质组成属于纯净物,故⑥正确;
答案选C。
12.我国学者研究出一种用于催化 DMO 和氢气反应获得 EG 的纳米反应器,如图是反应的微观过程示意图。
下列说法不正确的是
A.Cu纳米颗粒是一种胶体,能将氢气解离成氢原子
B.EG能发生聚合反应生成高分子
C.1molDMO完全转化为EG时消耗2molH2
D.催化过程中断裂的化学键有 H—H、C—O、C=O
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A.Cu纳米颗粒是单质,能将氢气解离成氢原子,不是胶体,A选项错误;
B.由微观过程示意图可知,EG是乙二醇,分子中含有2个醇羟基,因此能发生缩聚反应形成高分子化合物,B选项正确;
C.DMO为草酸二甲酯(CH3OOCCOOCH3),DMO与H2反应产生CH3OH和CH3OOCCH2OH、H2O,1 mol DMO反应需要3mol H2,若完全转化为EG时消耗6mol H2,C选项错误;D.CH3COO—COOCH3+4H2→CH3OH+HOCH2CH2OH,由图及反应可知催化过程中断裂的化学健有H—H、C—O、C=O,D选项正确;
答案选AC。
13.次磷酸(H 3PO 2)是一种精细化工产品,是一元中强酸,具有较强还原性。
回答下列问题:
(1)H 3PO 2及其与足量氢氧化钠反应生成的NaH 2PO 2均可将溶液中的Ag +还原为Ag ,从而可用于化学镀银。
①在H 3PO 2中,磷元素的化合价为________在酸性环境中,利用(H 3PO 2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,则氧化产物为:________(填化学式)。
②NaH 2PO 2是________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液中离子浓度由大到小的顺序应为________
(2)次磷酸(H 3PO 2)可以通过电解的方法制备.工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):
①写出阳极的电极反应式________
②分析产品室可得到H 3PO 2的原因________(结合一定的文字分析)
【答案】+1 H 3PO 4 正盐 c (Na +)>c (H 2PO 2-)>c (OH -)>c (H +) 2H 2O-4e- = O 2↑+4H + 阳极室的H +穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H 2PO 2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H 3PO 2 【解析】 【详解】
(1)①H 3PO 2中氢元素为+1价,氧元素为-2价,根据化合物中化合价代数和为0可得,磷元素的化合价为+1价;利用H 3PO 2进行化学镀银反应时,Ag +为氧化剂,H 3PO 2为还原剂,二者的物质的量之比为4:1,根据转移电子守恒可得,反应后磷元素的化合价为+5价,因此氧化产物为H 3PO 4,故答案为:+1,H 3PO 4
②因为H 3PO 2是一元中强酸,只能电离出一个H +,因此NaH 2PO 2为正盐,水溶液中H 2PO 2-只发生水解反应,不发生电离,因此溶液显碱性,故溶液中离子浓度:c(Na +)>c(H 2PO 2
-
)>c(OH -)>c(H +),故答案为:正盐,c(Na +)>c(H 2PO 2-)>c(OH -)>c(H +)。
(2)①H 2O 电离产生的OH -在阳极发生失电子的氧化反应,生成O 2,故答案为:
-+222H O-4e =O +4H ↑;
②阳极反应生H +, H +通入阳离子交换膜进入产品室中;阴极的电极反应式为
-22-2H O+2e =H +2OH ↑,原料室的Na +移向阴极室、H 2PO 2-移向产品室,形成H 3PO 2;故
答案为:阳极室的H +穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H 2PO 2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H 3PO 2。
【点睛】
正盐与酸式盐的区别在于电离出来的阳离子是否有氢离子,NaH2PO2虽然分子含有氢元素,但其在水溶液中并不能电离出氢离子,故为正盐。
而NaH2PO4在水溶液中电离出的阳离子有钠离子和氢离子,故为酸式盐。
14.乙醛能与银氨溶液反应析出银,如果条件控制适当,析出的银会均匀分布在试管上,形成光亮的银镜,这个反应叫银镜反应。
某实验小组对银镜反应产生兴趣,进行了以下实验。
(1)配制银氨溶液时,随着硝酸银溶液滴加到氨水中,观察到先产生灰白色沉淀,而后沉淀消失,形成无色透明的溶液。
该过程可能发生的反应有_________
A.AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3 B.AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
C.2AgOH=Ag2O+H2O D.Ag2O+4NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O
(2)该小组探究乙醛发生银镜反应的最佳条件,部分实验数据如表:
实验序号银氨溶液
/mL
乙醛的量/
滴
水浴温度/℃反应混合液的pH
出现银镜时
间
11365115
2134511 6.5 31565114
41350116
请回答下列问题:
①推测当银氨溶液的量为1 mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为60℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间范围是____________________。
②进一步实验还可探索_______________对出现银镜快慢的影响(写一条即可)。
(3)该小组查阅资料发现强碱条件下,加热银氨溶液也可以析出银镜,并做了以下两组实验进行分析证明。
已知:Ag(NH3)2++2H2O Ag++2NH3·H2O。
装置实验序号试管中的药品现象
实验Ⅰ2 mL银氨溶液和数滴较
浓NaOH溶液
有气泡产生,一段时间
后,溶液逐渐变黑,试
管壁附着银镜
实验Ⅱ2 mL银氨溶液和数滴浓
氨水
有气泡产生,一段时间
后,溶液无明显变化
①两组实验产生的气体相同,该气体化学式为____________,检验该气体可用____________试纸。
②实验Ⅰ的黑色固体中有Ag2O,产生Ag2O的原因是____________。
(4)该小组同学在清洗试管上的银镜时,发现用FeCl3溶液清洗的效果优于Fe2(SO4)3溶液,推测可能的原因是____________,实验室中,我们常选用稀HNO3清洗试管上的银镜,写出Ag与稀HNO3反应的化学方程式____________。
【答案】ABCD 5~6 min 银氨溶液的用量不同或pH不同 NH3湿润的红色石蕊在NaOH存在下,加热促进NH3·H2O的分解,逸出NH3,促使
Ag(NH 3)2++2H2O Ag++2NH3·H2O平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ag+、OH-反应产生的AgOH 立即转化为Ag2O:Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O 产物AgCl的溶解度小于Ag2SO4
3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O
【解析】
【分析】
(1)灰白色沉淀含有AgOH和Ag2O,最后为澄清溶液,说明这两种物质均溶于浓氨水;
(2)①由实验1和实验4知在5~6 min之间;②根据表格数据,采用控制变量法分析;
(3)根据物质的成分及性质,结合平衡移动原理分析产生的气体和Ag2O的原因;
(4)FeCl3和Fe2(SO4)3的阳离子相同,因此从阴离子的角度考虑。
氯化银的溶解度小于硫酸银,从沉淀溶解平衡分析。
【详解】
(1)向氨水中滴加硝酸银溶液,首先发生复分解反应:AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3,AgOH能够被氨水溶解,会发生反应AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O;反应产生的AgOH 不稳定,会发生分解反应: 2AgOH=Ag2O+H2O,分解产生的Ag2O也会被氨水溶解得到氢氧化二氨合银,反应方程式为:Ag2O+4NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O,故合理选项是ABCD;(2)①当银氨溶液的量为1 mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为60℃,反应混合液pH为11时,由实验1和实验4可知出现银镜的时间范围是在5~6 min之间;
②根据实验1、2可知,反应温度不同,出现银镜时间不同;根据实验1、3 可知:乙醛的用量不同,出现银镜时间不同;在其他条件相同时,溶液的pH不同,出现银镜时间也会不同,故还可以探索反应物的用量或溶液pH对出现银镜快慢的影响;
(3)①在银氨溶液中含有Ag(NH3)2OH,该物质在溶液中存在平衡:
Ag(NH 3)2++2H2O Ag++2NH3·H2O,NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-,加热并加入碱溶液时,电离平衡逆向移动,一水合氨分解产生氨气,故该气体化学式为NH3,可根据氨气的水溶液显碱性,用湿润的红色石蕊检验,若试纸变为蓝色,证明产生了氨气;
②生成Ag2O的原因是:在NaOH存在下,加热促进NH3·H2O的分解,逸出NH3促使
Ag(NH 3)2++2H2O Ag++2NH3·H2O平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ag+、OH-反应产生的AgOH 立即转化为Ag2O:Ag++2OH-=Ag2O↓+H2O;
(4)FeCl3和Fe2(SO4)3的阳离子都是Fe3+,阴离子不同,而在清洗试管上的银镜时,发现用FeCl3溶液清洗的效果优于Fe2(SO4)3溶液,这是由于Cl-与Ag+结合形成的AgCl是难溶性的物质,而SO42-与Ag+结合形成的Ag2SO4微溶于水,物质的溶解度:Ag2SO4>AgCl,物质的溶解度越小,越容易形成该物质,使银单质更容易溶解而洗去,因此使用FeCl3比Fe2(SO4)3清洗效果更好。
【点睛】
本题考查了物质性质实验的探究,明确物质的性质和实验原理是本题解答的关键,注意要采用对比方法,根据控制变量法对图表数据不同点进行分析,知道银氨溶液制备方法,侧重考查学生实验能力、分析问题、总结归纳能力。
15.Ⅰ.已知31g白磷变为31g红磷释放能量。
试回答:
(1)上述变化属于________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)常温常压下,白磷与红磷更稳定的是__________。
Ⅱ.下图是H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)反应过程中的能量变化图。
(3)由图可知,反应物的总键能_______(填“>”、“<”或者“=”)生成物的总键能。
(4)已知1molH2与1molI2完全反应生成2molHI会放出11kJ的热量,且拆开1molH−H键、1molH−I键分别需要吸收的能量为436kJ、299kJ。
则拆开1molI−I键需要吸收的热量为
_______kJ的热量。
(5)1molH2和1molCH4完全燃烧放出的热量分别为:286kJ、890kJ,则1gH2完全燃烧时放出的热量为:___kJ;等质量的H2和CH4完全燃烧放出的热量,________(填化学式)放出的热量多。
【答案】化学红磷< 151 143 H2
【解析】
【分析】
Ⅰ.(1)根据白磷和红磷是不同的物质判断;
(2)根据白磷变为红磷释放能量;根据物质能量的高低与其稳定性的关系判断;Ⅱ.(3)旧键断裂要吸收能量,新键生成要释放能量,当旧键断裂吸收的能量大于新键生成释放的能量时,反应为吸热反应,反之则为放热反应;
(4)反应的焓变为-11kJ/mol,利用焓变等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差计算;
(5) 1molH2完全燃烧生成液态H2O放出的热量为286kJ, 1mol CH4的质量为12g,1molCH4
完全燃烧放出的热量分别为890kJ,则1gH2完全燃烧放出的热量=286kJ
2
=143kJ;计算1g
H2、1gCH4分别完全燃烧放出的热量,从而确定完全燃烧相同质量的H2和CH4哪种燃料放出的热量多。
【详解】
(1)因白磷和红磷是不同的物质,白磷变为红磷是化学变化;
(2)因白磷变为红磷释放能量,所以白磷具有的能量大于红磷具有的能量,物质的能量越低,稳定性越好,故红磷较稳定;
(3)根据能量图可知,反应为放热反应,旧键断裂吸收的能量小于新键生成释放的能量,反应为放热反应,反应物的总键能小于生成物的总键能;
(4)化学反应:H2(g)+I2(g)⇌ 2HI(g),断裂化学键吸收的能量-形成化学键释放的能量=焓变;拆开1molI−I键需要吸收的热量为x,则436kJ/mol+x-2×299 kJ/mol=-11 kJ/mol,x=151
kJ/mol,则拆开1molI−I键需要吸收的热量为151 kJ/mol;
(5) 1molH2完全燃烧生成液态H2O放出的热量为286kJ, 1molCH4完全燃烧放出的热量分别
为890kJ,则1gH2完全燃烧放出的热量=286kJ
2
=143kJ;计算1g H2完全燃烧放出的热量是
143kJ,1mol CH4的质量为16g ,1gCH4完全燃烧放出的热量是890kJ
16
=55kJ,完全燃烧相同
质量的H2和CH4,氢气放出的热量多。