青岛格兰德中学高中化学选修一第一章《化学反应的热效应》检测卷(有答案解析)
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一、选择题
1.(0分)[ID:138012]下列有关反应热的说法不正确的是()
A.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l),ΔH=-57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的稀硫酸与含1.1molNaOH的稀溶液混合,放出的热量等于57.3kJ
B.甲烷的燃烧热ΔH=-890kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890kJ·mol-1
C.H-H键、O=O键和O-H键的键能分别为436kJ/mol,496kJ/mol和462kJ/mol,则反应
2H2+O2=2H2O的△H=-1832kJ/mol
D.已知:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-Q1kJ·mol-1,S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=-Q2kJ·mol-1,则Q1<Q2
2.(0分)[ID:138094]在同温同压下,下列各组热化学方程式中a > b的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=a;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=b
B.S(g)+O2(g)⇌SO2(g) △H=a;S(s)+O2(g)⇌SO2(g) △H=b
C.C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=a;C(s)+1
2
O2(g)=CO(g) △H=b
D.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=a;1
2
H2(g)+
1
2
Cl2(g)=HCl(g) △H=b
3.(0分)[ID:138091]碳燃烧的过程如图所示,下列说法正确的是
A.1molC(s)与0.5molO2(g)的总能量小于1molCO(g)的能量
B.CO2(g)=C(g)+O2(g)△H=+393.5kJ/mol
C.2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/mol
D.等量的碳燃烧C (s)→CO2 (g)过程比C (S)→CO(g)→CO2 (g)过程释放的能量多
4.(0分)[ID:138077]设N A为阿伏加德罗常数的数值,下列有关叙述正确的是
A.1mol的CO2和H2O(g)的混合气体与过量Na2O2充分反应转移的电子数为2N A
B.0.10mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10N A
C.已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=−a kJ/mol,当生成N A个SO3分子时,反应放出的热量大于0.5a kJ
D.常温下,2.7g铝与足量氢氧化钠溶液反应,失去的电子数为0.3N A
5.(0分)[ID:138073]在相同温度下,下列两个反应放出的热量分别用Q1和Q2表示:
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH= -Q1kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH = -Q2kJ/mol 关系正确的是
A.Q1=Q2B.1/2Q1=Q2
C.Q1<1/2Q2D.Q1=1/2Q2
6.(0分)[ID:138072]下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.在一定的条件下将1molSO2和0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-158.4kJ/mol
C.HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热
ΔH=2×(-57.3)kJ/mol
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol 7.(0分)[ID:138060]根据如下能量关系示意图,可知反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的△H为
A.-110.6 kJ·mol-1B.-221.2 kJ·mol-1C.-393.5 kJ·mol-1D.-676.4 kJ·mol-1 8.(0分)[ID:138057]碘单质与氢气在一定条件下反应的热化学方程式如下:
①I2(g)+H2(g)⇌2HI(g) △H =-9.48 kJ/mo1
②I2(s)+H2(g)⇌2HI(g) △H=+26.48 kJ/mo1
下列说法正确的是
A.该条件下,1 molH2(g)和足量I2(g)充分反应,放出热量9.48 kJ
B.该条件下,碘升华的热化学方程式为I2(s)⇌I2(g) △H=+35.96 kJ/mol
C.相同条件下,Cl2(g)+H2(g)⇌2HCl(g)的△H>-9.48 kJ/mol
D.反应①是放热反应,所以反应①的活化能大于反应②的活化能
9.(0分)[ID:138044]下列有关实验操作说法正确的是
A.渗析使用的半透膜是一种离子交换膜
B.蒸馏实验结束后,先停止加热,再停止通冷凝水
C.分液操作时,从下口先放出下层液体,紧接着放出上层液体
D.中和热的测定中,用温度计测完盐酸的温度后,直接继续测量NaOH溶液的温度10.(0分)[ID:138034]下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)的说法错误的是
A.∆H3<0
B.∆H1=∆H2+∆H3
C.∆H1越小,HX越稳定
D.按Cl、Br、I的顺序,∆H2依次增大
11.(0分)[ID:138031]下列关于反应能量的说法正确的是( )
A.Zn(s)+CuSO4(aq)=ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216kJ·mol-1,则反应物总能量小于生成物总能量
B.相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1>E2
C.101kPa时,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,则H2的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D.氧化还原反应一定是放热反应
12.(0分)[ID:138022]已知:① CH3OH(g) +1
2
O2(g) = CO2(g) + 2H2(g) △H = -192.9
kJ/mol
②H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
则CH3OH(g) +3
2
O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH为(
A.+478.7kJ/mol B.-764.5 kJ/mol C.- 478.7 kJ/mol D.+764.5 kJ/mol 二、填空题
13.(0分)[ID:138279]白磷、红磷是磷的两种同素异形体,在空气中燃烧得到磷的氧化物,空气不足时生成P4O6,空气充足时生成P4O10。
(1)已知298K时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)
ΔH1=-2983.2kJ·mol-1,P(红磷,s)+5
4
O2(g)=
1
4
P4O10(s)ΔH2=-738.5kJ·mol-1。
则该温度下白磷
转化为红磷的热化学方程式为___。
(2)已知298K时白磷不完全燃烧的热化学方程式为P4(白磷,s)+3O2(g)=P4O6(s) ΔH=-1638kJ·mol-1。
在某密闭容器中加入62g白磷和50.4L氧气(标准状况),恰好完全反应,则所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为___,反应过程中放出的热量为____。
(3)已知白磷和PCl3的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):P—P198,Cl—Cl243,P—Cl331。
则反应P4(白磷,s)+6Cl2(g)=4PCl3(s)的反应热ΔH=___。
(4)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2、和CO的燃烧热(△H)分别为-890.2kJ•mol-1、-285.8kJ•mol-1和-283.0kJ•mol-1,则生成1molCO 所需热量为___。
14.(0分)[ID:138274](1)已知稀溶液中,1molH2SO4与2molNaOH恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和反应反应热的热化学方程式:
_____________。
(2)碳的燃烧热为393.5kJ·mol-1,写出表示碳的燃然烧热的热化学方程式:________。
(3)已知CO(g)转化成CO2(g)的能量变化如图所示。
写出该反应的热化学方程式:
____________。
(4)25℃、10lkPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体,放出的热量为QkJ,经测定,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式:__________________。
(5)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+1
2
O2(g)═H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成
CH3COOH(l)的热化学方程式:_______________。
15.(0分)[ID:138269]今社会,能源的发展已成为全世界共同关注的话题,乙烷、二甲醚的燃烧热较大,可用作燃料。
如图表示乙烷、二甲醚燃烧过程中的能量变化。
请回答下列问题:
(1)a=___。
(2)乙烷的燃烧热为___。
(3)等物质的量的C2H6(l)比C2H6(g)完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量___ (填“多”或“少”)。
(4)根据题图写出二甲醚完全燃烧时的燃烧热的热化学方程式:___。
(5)从环保角度分析,放出相同的热量时选择___(填“乙烷”或“二甲醚”)作为燃料产生的二氧化碳较少。
(6)写出由乙烷和O2组成的碱性燃料电池的负极反应___。
16.(0分)[ID:138258](1)已知水的比热容为4.18×10-3kJ•g-1•℃-1.10g硫黄在O2中完全燃烧生成气态SO2,放出的热量能使500g H2O的温度由18℃升至62.4℃,则硫黄的燃烧热为__,热化学方程式为_.
(2)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g),反应过程如下:
2P(s)+3Cl2(g)=2PCl3(g)△H=﹣612kJ/mol
2P(s)+5Cl2(g)=2PCl5(g)△H=﹣798kJ/mol
气态PCl5生成气态PCl3和Cl2的热化学方程式为___.
(3)用50mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。
通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题:
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是____.
②烧杯间填满碎纸条的作用是_.
③大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_(填“偏大、偏小、无影响”).
④如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等、不相等”),所求中和热_(填“相等、不相等”).
⑤用相同浓度和体积的氨水(NH3•H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会__;(填“偏大”、“偏小”、“无影响”).
17.(0分)[ID:138257]完成下列各题:
(1)中国的瓷器驰名世界,制备陶瓷是以黏土[主要成分Al2Si2O5(OH)4]为原料,经高温烧结而成。
若以氧化物形式表示黏土的组成,应写为_;
(2)在25℃、101kPa时,2molH2在O2中完全燃烧,生成2mol液态水,放出571.6kJ热量,用燃烧热表示H2燃烧的热化学方程式为:__;
(3)赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的,这一过程中发生反应的化学方程式为:_____________;
(4)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂,工业上是用氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应生产ClO2的,反应过程中同时会生成氯气。
写出该反应的化学方程式:
_____________。
18.(0分)[ID:138223]PCl3和Cl2在一定条件下反应生成PCl5。
(1)有88 g CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态水和甲醇,可放出1.2014×105 J的热量,试写出该反应的热化学方程式_______________________________________。
(2)25 ℃、101 kPa下,CH4的燃烧热为a kJ/mol,9 g液态水变为水蒸气吸热b kJ,则CH4燃烧生成二氧化碳和水蒸气热化学方程式为________________________________。
(3)硅与氯两元素的单质反应生成1mol硅的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃,写出该反应的热化学方程式:
________________________________________________。
(4)CO2与CH4经催化重整制得合成气:CH4(g)+ CO2(g) 2CO (g)+ 2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键C—H C=O H—H C O(CO)
键能/kJ·mol−14137454361075
则该反应的ΔH=________________________________。
(5)利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。
过程如下:
反应Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反应Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反应Ⅱ的热化学方程式:___________________________________。
19.(0分)[ID:138217]某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2。
(1)若E1>E2,则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
该反应可用图
________(填“A”或“B”)表示。
(2)若E1<E2,则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
该反应可用图
________(填“A”或“B”)表示。
(3)太阳能的开发和利用是21世纪的一个重要课题。
①利用储能介质储存太阳能的原理是白天在太阳照射下,某种盐熔化,吸收热量;晚间熔盐释放出相应能量,从而使室温得以调节。
已知下列数据:
盐熔点/℃熔化吸热/kJ·mol-1参考价格/元·kg-1
CaCl2·6H2O29.037.3780~850
Na2SO4·10H2O32.477.0800~900
Na2HPO4·12H2O36.1100.1 1 600~2 000
Na2S2O3·5H2O48.549.7 1 400~1 800
其中最适宜作储能介质的是________(填字母代号)。
A.CaCl2·6H2O B.Na2SO4·10H2O
C.Na2HPO4·12H2O D.Na2S2O3·5H2O
②下图是一种太阳能热水器的示意图,图中A是集热器,B是储水容器,C是供阴天时加热的辅助电热器。
根据对水的密度的认识,你估计在阳光照射下水将沿________(填“顺”或“逆”)时针方向流动。
20.(0分)[ID:138212]红磷P(S)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5,反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1 mol产物的数据)根据上图回答下列问题
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式:____________________________;
(2)PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式:___________________________;
温度T1时,在密闭容器中加入0.8 mol PCl5 ,反应达到平衡时还剩余0.6 mol PCl5 ,其分解率α1等于____________;
(3)P和Cl2分两步反应生成1mol PCl5的△H3=_______________________;P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的△H4_____△H3(填“大于”,“小于”或“等于”) 。
三、解答题
21.(0分)[ID:138181](1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的
ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1______ΔH2(填“>”“<”或“=”,下同)。
(2)相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量______1 mol 氢分子所具有的能量。
(3)0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时,放出445 kJ的热量。
写出CH4燃烧的热化学方程式:______。
(4)在恒温(500 K)、体积为1.0 L的密闭容器中通入1.0 mol N2和1.0 mol H2,发生合成氨反应N2+3H2⇌2NH3,20 min后达到平衡,测得反应放出的热量为18.4 kJ,混合气体的物质的量为1.6 mol,该反应的热化学方程式为______。
(5)下图表示在密闭容器反应:2SO2+O2⇌2SO3ΔH<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是______;bc过程中改变的条件可能是______;若增大压强时,反应速度变化情况画在c—d处_____。
22.(0分)[ID:138170]在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应
N2O4(g)⇌2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的△H ______ 0(填“大于”“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。
在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为_______mol·L-1·s-1,反应的平衡常数K1为
_________
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。
①T ____ 100℃(填“大于”“小于”),②列式计算温度T时反应的平衡常数K2 = ___。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向______ (填“正反应”或“逆
反应”)方向移动,判断理由是_________。
(4)已知:甲醇脱水反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H1=-23.9kJ·mol -1
甲醇制烯烃反应2CH3OH(g)=C2H4 (g)+H2O(g) △H2=-29.1kJ·mol -1
乙醇异构化反应CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)△H3=+50.7 kJ·mol-1
则乙烯气相直接水合反应C2H4 (g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=______ kJ·mol-1。
23.(0分)[ID:138143]温室效应和污染正在成为日益严重的环境问题。
Ⅰ.煤制得的化工原料中含有羰基硫(O==C==S),该物质可转化为H2S,主要反应如下:
①水解反应:COS(g)+H2O(g) H2S(g)+CO2(g)ΔH1=-94 kJ·mol-1
②氢解反应:COS(g)+H2(g) H2S(g)+CO(g)ΔH2=-54 kJ·mol-1
(1)请计算CO(g) +H2O(g) H2(g) +CO2(g) ΔH3=_________kJ·mol-1。
(2)在定温定容条件下,下列事实说明反应①达到平衡状态的是________(填字母)。
A 容器的压强不再改变
B 混合气体的密度不再改变
C H2S的百分含量不再改变
D 生成1 mol H—O键,同时生成1 mol H—S键
(3)一定温度和压强下,在1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,发生反应:CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g);测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
①反应进行到4 min 时,v(正)______v(逆)(填“>”“<"或“=”)。
0~4 min,H2的平均反应速率v(H2)=________ mol· L-1·min- 1。
②写出一种在该温度下提高CH3OH产率的方法________。
Ⅱ.在容积为2 L的恒容密闭容器中,充入0.5 mol H2S(g),发生反应:2H2S(g) 2H2(g)+S2(g),在不同温度和压强下进行实验,结果如下图所示。
(4)该反应的平衡常数表达式为_______
(5)该反应ΔH_________0;ΔS________0。
(填“>”或“<”)
(6)图中压强p1、p2、p3由大到小的顺序是______。
24.(0分)[ID:138136]CO和H2是合成气,这两种气体都可以通过CH4通过一定的反应制得。
(1)CH4和CO2反应可以制得CO气体,
CH4(g)+3CO2(g)2H2O(g)+4CO(g)ΔH=+330kJ·mol-1。
图1表示初始投料比n(CH4):
n(CO 2)为1:3或1:4,CH 4的转化率在不同温度(T 1、T 2)下与压强的关系。
[注:投料比用a 1、a 2表示]
①a 1=___;
②判断T 1的T 2的大小关系,T 1___T 2。
(填“>”、“<”或“=”)
(2)CH 4和H 2O(g)催化重整可以制取H 2和CO 2,化学反应为:
CH 4+2H 2O(g)4H 2+CO 2。
实验发现,其他条件不变,在相同时间内,向上述体系中投入一定量的CaO 可以明显提高H 2的体积分数。
对比实验的结果如图2所示。
①投CaO 时H 2的体积分数增大的原因是___。
②微米CaO 和纳米CaO 对H 2体积分数的影响不同的原因是___。
(3)生成的CO 和H 2可用于合成甲醇,其反应为CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g)ΔH=-
90.1kJ·mol -1,根据反应回答问题。
①初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。
反应初始时两容器的反应速率A ___B(填“>”、“<”或“=”,下同);平衡时CO 的转化率A ___B 。
②温度T 时,在容积为2L 的某密闭容器中进行上述反应,反应开始至平衡的相关数据如图3所示。
下列能表明该反应已达到平衡状态的是___。
A .v(H 2)=2v(CH 3OH)
B .3c(CO)c(CH OH)
=7:3时 C .容器中气体的压强不再变化
D .23c(H )c(CH OH)
=2:1时 ③该化学反应10min 内H 2的反应速率v(H 2)=___。
该温度下,反应的平衡常数为___(保留1位小数)。
25.(0分)[ID :138131]在恒温恒容的密闭容器中,工业上常用反应①制备甲醇:231CO(g)+2H (g)
CH OH(g) ΔH <0;其中的原料气常用反应②来制备:4222CH (g)+H O(g)CO(g)+3H (g) ΔH 。
根据题意完成下列各题:
(1)判断反应①达到平衡状态的标志是__________(填字母)。
a.CO 体积分数保持不变
b.CO 和3CH OH 浓度相等
c.容器中气体的压强不变
d.3CH OH 的生成速率与CO 的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高反应①CO 中的转化率,下列措施可行的是__________(填字母)。
a.向装置中再充入2N
b.升高温度
c.改变反应的催化剂
d.向装置中再充入2H
(3)一定条件下,反应②中4CH 的平衡转化率与温度的关系如图所示。
则2ΔH __________0(填“<”、“>”或“=”),在T C 时的1L 密闭容器中,充入41mol CH 和23mol H O(g),发生反应②,经过5min 达到平衡,此时4CH 的转化率为50%,则从开始到平衡,2H 的平均反应速率为__________,T C 时该反应的平衡常数为__________。
(4)若向此1L 密闭容器中,加入41mol CH 、25mol H O(g)、1mol CO 和23mol H ,发生反应②,若温度仍为T ℃,此时v(正)__________v(逆)(填“<”、“>”或“=”),若改变反应温度,达到新平衡时,__________2mol<n(H O)<__________mol 。
26.(0分)[ID :138112]二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。
由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g)△H 1=-90.7kJ•mol -1 ②2CH 3OH(g)
CH 3OCH 3(g) +H 2O(g)△H 2=-23.5kJ•mol -1 ③CO(g)+H 2O(g)
CO 2(g)+H 2(g)△H 3=-41.2kJ•mol -1
回答下列问题:
(1)则反应3H 2(g)+3CO(g)CH 3OCH 3(g)+CO 2(g)的△H =__kJ•mol -1。
(2)反应②达平衡后采取下列措施,能提高CH 3OCH 3产率的有___(填字母代号)。
A .加入CH 3OH
B .升高温度
C .增大压强
D .移出H 2O E.使用催化剂
(3)以下说法能说明反应3H 2(g)+3CO(g)
CH 3OCH 3(g)+CO 2(g)达到平衡状态的有__。
(填字母代号)
A .H 2和CO 2的浓度之比为3:1
B .单位时间内断裂3个H —H 同时断裂1个C=O
C .恒温恒容条件下,气体的密度保持不变
D .恒温恒压条件下,气体的平均摩尔质量保持不变
E.绝热体系中,体系的温度保持不变
(4)一定量的CO 2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:
C(s)+CO 2(g)2CO(g)。
平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。
①650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为__%。
②T℃时,平衡后若充入CO、CO2各1mol的混合气体,平衡__(填“正移”“逆移”或“不移动”)。
③925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p_p总。
【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. 将含0.5molH2SO4的稀硫酸与含1.1molNaOH的稀溶液混合时,反应生成水的物质的量为:0.5mol×2=1mol,根据中和热的热化学方程式可知,放出的热量等于57.3kJ,故A正确;
B.甲烷的燃烧热ΔH=-890 kJ·mol-1,表示1 mol甲烷气体完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出890 kJ的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
ΔH=-890 kJ·mol-1,故B正确;
C.因为没有注明各物质的聚集状态,所以不能计算反应过程中的能量变化值,故C错误;
D.S(g)变化为S(s)要释放出热量,所以S(g)完全燃烧时比S(s)完全燃烧放出的热量多,则Q1<Q2,故D正确;
答案选C。
2.A
【详解】
A.两个反应都是氢气和氧气生成水,因为气态的水转化为液态的水后要放出热量,所以a b
>,A正确;
B.因为气态S的能量比固态S的能量高,气态硫燃烧比固态硫燃烧产生热量多,所以
a b
<,B不符合;
C.因为C完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多,所以a b
<,C不符合;D.反应的能量变化和反应物中个物质的量成正比,1molH2(g)与Cl2(g) 完全反应比
0.5molH2(g)与Cl2(g) 完全反应放出的热量多,所以a b
<,D不符合;
答案选A。
3.C
4.D
【详解】
A.Na2O2与CO2反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2与H2O反应2Na2O2+
2H2O=4NaOH+O2↑,无论Na2O2与CO2的反应还是Na2O2与H2O的反应,消耗2molCO2或2molH2O,转移电子物质的量为2mol,因此1mol的CO2和H2O(g)的混合气体与过量Na2O2充分反应转移的电子的物质的量为1mol,故A错误;
B.Fe与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)高温
Fe3O4+4H2↑,根据反应方程式,消耗
0.10molFe,生成H2的物质的量为0.1mol4
3
⨯
,故B错误;
C.根据热化学反应方程式,生成2molSO3时,放出热量为akJ,生成N A个SO3分子时,即生成1molSO3时,放出的热量为0.5akJ,故C错误;
D.Al与NaOH溶液反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,消耗2molAl 时,转移电子物质的量为6mol,2.7gAl的物质的量为0.1mol,则转移电子物质的量为
0.3mol,故D正确;
答案为D。
5.C
【详解】
已知H2O(g)变为H2O(l)放热,即H2O(g)= H2O(l) ΔH= -Q3kJ/mol<0,结合
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-Q1kJ/mol,根据盖斯定律,两个式子可整理得到
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH = -Q2kJ/mol=-2Q1kJ/mol+(-Q3kJ/mol)<-2Q1kJ/mol,故
Q1<1/2Q2,故答案为C。
6.D
【详解】
A.一个化学反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件无关,如铁在氯气中的燃烧需要加热反应才能发生,但该反应为放热反应,故A错误;
B.SO2和O2的反应是可逆反应,反应不能进行到底,在一定的条件下将1molSO2和
0.5molO2置于密闭容器中充分反应,放出热量79.2kJ,则反应的热化学方程式为
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<-158.4kJ/mol,故B错误;
C.中和热指在稀溶液中,强酸和强碱生成1mol水时所放出的热量,HCl与NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ/mol,但H2SO4和Ca(OH)2反应时除了生成水以外还有硫酸钙生成,反应的ΔH<2×(-57.3)kJ/mol,不是中和热,故C错误;
D.燃烧热指的是1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,CO(g)的燃烧热是283.0kJ/mol,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+2×283.0kJ/mol,故D正确;
答案选D。
7.B
【详解】
根据图示,①C(s)+O2(g)= CO2(g) △H=-393.5 kJ·mol-1;②CO(s)+1
2
O2(g)= CO2(g) △H=-
282.9 kJ·mol-1,根据盖斯定律①×2-②×2得 2C(s)+O2(g)=2CO(g) 2C(s)+O2(g)=2CO(g)
△H=-393.5 kJ·mol-1×2+282.9 kJ·mol-1×2= -221.2 kJ·mol-1,故选B。
8.B
【详解】
A.该反应是可逆反应,该条件下,l mol H2(g)和l mol I2(g)充分反应,转化率达不到100%,因此放出热量小于9.48kJ,A项错误;
B.按盖斯定律:②-①得出:碘升华的热化学方程式为I2(s)=I2(g)△H=+35.96kJ·mol -1,B项正确;
C.非金属单质越活泼,与氢气反应放出热量越多,因此氯气与H2反应比碘蒸汽与H2反应放出的热量更多(△H的绝对值更大),由于放热反应的△H为负值,则△H更小,所以相同条件下,Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)的△H < -9.48 kJ·mol-1,C项错误;
D.由于固态碘具有的能量低于气态碘具有的能量,因此反应①的活化能小于反应②的活化能,与反应①是放热反应无关,D项错误;
答案选B。
9.B
【详解】
A.渗析使用的半透膜是一种可以使溶液的离子透过,而胶体微粒不能透过的物质,A错误;
B.蒸馏实验结束后,为使容器中的气体液化,应先停止加热,再停止通冷凝水,B正确;C.分液操作时,从下口先放出下层液体,紧接着从上口倒出上层液体,C错误;
D.中和热的测定中,用温度计测完盐酸的温度后,洗涤温度计表面的酸液后,再测量NaOH溶液的温度,D错误;
故合理选项是B。
10.D
【详解】
A.原子形成化学键时放热,焓变小于0,2H(g)+2X(g)=2HX(g) ∆H3<0,故A正确;B.由盖斯定律可知,反应焓变与起始反应物和最终生成物有关,与反应途径无关,则途径I生成HX的反应热:∆H1=∆H2+∆H3,故B正确;
C.化学反应吸收或放出的能量即为反应热,反应热等于反应中断裂旧化学键吸收的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差值,F、Cl、Br、I的原子半径依次增大,途径I生成HX放出的热量依次减小,而反应放热越少,∆H1越大,说明HX越不稳定,所以∆H1越小,HX 越稳定,故C正确;
D.Cl、Br、I的原子半径依次增大,Cl2、Br2、I2断裂化学键需要能量依次减小,所以途径II吸收的热量依次减小,即∆H2依次减小,故D错误;
答案选D。
11.B
【详解】
A. 因为所给反应为放热反应,所以反应物总能量高于生成物总能量,A错误;
B. 因为分子变成原子要破坏化学键,吸收能量,相同条件下,如果1mol氢原子所具有的能量为E1,1mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1>E2,B正确;
C. H2的燃烧热是1mol氢气充分燃烧生成液态水时放出的热量,101kPa时,
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,则H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1,C错误;
D. 氧化还原反应不一定是放热反应,如C+CO2Δ
2CO,此反应是氧化还原反应,但是属
于吸热反应,D错误;答案选B。
12.B
【详解】
已知热化学方程式:① CH3OH(g) +1
2
O2(g) = CO2(g) + 2H2(g) △H = -192.9 kJ/mol;
②H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol;根据盖斯定律可知,将①+②×2可得目标方程
式:CH3OH(g) +3
2
O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) △H=(-192.9kJ/mol)+(−285.8kJ/mol)×2= -
764.5kJ/mol,故B正确;
故选B。
二、填空题
13.P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=-29.2kJ•mol-13:11323.45kJ-1326kJ•mol-1123.7kJ 【详解】
(1)①P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH1=-2983.2kJ·mol-1,②P(红磷,s)+5
4
O2(g)=
1
4
P4O10(s)
ΔH 2=-738.5kJ·mol -1,根据盖斯定律:①−②×4可得:P 4(s ,白磷)=4P(s ,红磷)
△H=(−2983.2kJ/mol)−(−738.5kJ/mol)×4=−29.2kJ /mol ;热化学方程式为:P 4(s ,白磷)=4P(s ,红磷) ΔH=-29.2kJ•mol -1;故答案为:P 4(s ,白磷)=4P(s ,红磷) ΔH=-29.2kJ•mol -1;
(2)在某密闭容器中加入62g 白磷和50.4L 氧气(标准状况),白磷中磷原子物质的量= 62g 31g/mol =2mol ,氧气物质的量= 50.4L 22.4L/mol
=2.25mol ,含有4.5mol 氧原子;依据原子守恒列式计算:设P 4O 10物质的量为x ,P 4O 6物质的量为y ,4x+4y=2,5x+3y=2.25,计算出x=0.375mol ,y=0.125mol ,最后生成0.375mol P 4O 10,0.125mol P 4O 6mol ,故物质的量之比为3:1;P 4(白磷,s)+3O 2(g)═P 4O 6(s)△H=−1 638kJ ⋅mol −1;P 4(白磷,s)+5O 2(g)═P 4O 10(s) △H 1=−2 983.2kJ ⋅mol −1;放出的热量
=0.375mol×(−2983.2kJ/mol)+0.125mol×(−1638kJ/mol)=1323.45kJ ;故答案为:3:1;1323.45kJ ;
(3)已知白磷和PCl 3的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ ⋅mol −1):P−P 198,Cl−Cl 243,P−Cl 331;则反应P 4(白磷,s)+6Cl 2(g)═4PCl 3(s)的反应热
△H=198kJ/mol×6+6×243kJ/mol−4×3×331kJ/mol=−1326kJ/mol ;故答案为:-1326kJ•mol -1;
(4)根据CH 4、H 2、和CO 的燃烧热,可得热化学方程式:
①CH 4(g)+2O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(L)△H=−890.2kJ ⋅mol −1 ②12
O 2(g)+H 2(g)=H 2O(L)△H=−285.8kJ ⋅mol −1 ③CO(g)+
12O 2(g)=CO 2(g)△H=−283.0kJ ⋅mol −1 根据盖斯定律,①−②×2−③×
2可得:CH 4(g)+CO 2(g)=2CO(g)+2H 2(g)△H=+247.4kJ ⋅mol −1,即生成2molCO ,需要吸热247.4kJ ,则生成1molCO 所需热量为123.7kJ ,故答案为:123.7kJ 。
14.12H 2SO 4(aq)+NaOH(aq)=12
Na 2SO 4(aq)+H 2O(l)△H =-57.3kJ/mol C(s)+O 2(g)═CO 2(g)△H 2=-393.5kJ/mol -1222CO(g)+O (g)=2CO (g)
Δ=-566kJ mol H ⋅
-141022215C H (g)+O (g)=4CO (g)+5H O(l)Δ=-16QkJ mol 2H ⋅ -12232C(s)+2H (g)+O (g)=CH COOH(l)Δ=-488.3kJ mol H ⋅
【详解】
(1)1molH 2SO 4与2molNaOH 恰好完全反应时生成2mol 水,放出114.6kJ 热量,则生成lmol 水放出的热量是57.3kJ ,所以表示24H SO 与NaOH 反应的中和反应反应热的热化学方程式为12H 2SO 4(aq)+NaOH(aq)=12
Na 2SO 4(aq)+H 2O(l)△H =-57.3kJ/mol 。
(2)C 的燃烧热是指1mol 碳完全燃烧生成二氧化碳气体时放出的热量,表示碳的燃烧热的热化学方程式为C(s)+O 2(g)=CO 2(g)△H 2=-393.5kJ/mol 。
(3)根据图示可知,2mol CO(g)和1mol O 2(g)反应生成2mol CO 2(g),放热566kJ ,该反应的
热化学方程式为()()()1222CO g O g 2CO g Δ566kJ mol H -+==-⋅。
(4)根据关系式C 4H 10~4CO 2~CaCO 3,可知产生25g 碳酸钙沉淀需要消耗
116mol C 4H 10,则丁烷的燃烧热为116kJ mol Q -⋅,所以表示丁烷燃烧热的热化学方程式为
()()()()141022215C H g O g 4CO g 5H O l Δ16kJ mol 2
H Q -+=+=-⋅。
(5)根据盖斯定律,由②×2+③×2-①得
()()()()12232C s 2H g O g CH COOH l Δ488.3kJ mol H -++==-⋅。
15.13
1560kJ·mol -1 少 CH 3OCH 3(g)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(l)ΔH =-1455kJ·mol -1 乙烷 C 2H 6+8OH --14e -=2CO 23-+12H 2O
【详解】
(1) 由H 原子守恒可知6a=2,则a=13,故答案为:13
(2) 1 mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热,则乙烷燃烧热为
520kJ/mol ⨯3= 1560kJ /mol ,故答案为: 1560 kJ /mol ;
(3) 反应物中气态比液态能量高,则等物质的量的C 2H 6(l)比C 2H 6(g)完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热少,故答案为:少;
(4)结合状态及焓变可知二甲醚完全燃烧时的热化学方程式为
CH 3OCH 3(g)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(l)ΔH =-1455kJ·mol -1,故答案为
CH 3OCH 3(g)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(l)ΔH =-1455kJ·mol -1
(5) 图中生成等量二氧化碳时二甲醚燃烧放热多,则从环保角度分析,放出相同的热量时选择乙烷作为燃料产生的二氧化碳较少,故答案为:乙烷;
(6)乙烷和O 2组成的碱性燃料电池的负极反应失去电子,生成碳酸根离子,负极反应式为:C 2H 6+8OH --14e -=2CO 23-+12H 2O ,故答案为:C 2H 6+8OH --14e -=2CO 23-
+12H 2O
16.9kJ•mol -1 S(s)+O 2(g)=SO 2(g)△H =-296.9kJ•mol -1 PCl 5(g)=PCl 3(g)+Cl 2(g) △H =+93kJ/mol 环形玻璃搅拌棒 保温、隔热,减少实验过程中的热量损失 偏小 不相等 相等 偏小
【详解】
(1)10g 硫磺即物质的量10g ==0.3125mol 32g/mol
,燃烧共放出热量为:Q=m ⋅c(t 2−t 1)=500g×4.18×10−3 kJ ⋅(g ⋅℃)−1×(62.4−18)℃=92.796 kJ ,则1mol(32g)硫磺燃烧放出
的热量为:92.796kJ÷
0.3125=296.9kJ ,所以硫磺的燃烧热为296.9kJ ⋅mol −1,热化学方程式为()()()-1
22S s +O g =SO g H=-296.9 kJ mol ∆⋅; (2)根据盖斯定律,可以得出气态PCl 5生成气态PCl 3和Cl 2的热化学方程式为:PCl 5(g)=PCl 3(g)+Cl 2(g)△H =+93kJ/mol ;
(3)①根据量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;
②中和热测定实验成败的关键是保温工作,大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失,故答案为:保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;
③大烧杯上如不盖硬纸板,会有部分热量散失,故中和热数值偏小;
④用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应,参与反应的酸碱量更多,所放出的热量更多,故与上述实验相比,放出的热量更多;反应物不变,均是盐酸和氢氧化钠,故中和热不变;
⑤一水合氨为弱碱,电离过程为吸热过程,所以用氨水代替NaOH溶液反应,反应放出的热量偏小,故答案为:偏小。
17.Al2O3•2SiO2•2H2O H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ•mol-1
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O2NaClO3+4HCl(浓)=Cl2↑+2ClO2↑+2NaCl+2H2O
【详解】
(1)以氧化物形式表示复杂的盐的化学式,先写活泼金属的氧化物,再写非金属氧化物,水在最后,Al2Si2O5(OH)4以氧化物形式表示为Al2O3·2SiO2·2H2O;
(2) 2molH2在O2中完全燃烧,生成2mol液态水,放出571.6kJ热量,则1molH2完全燃
烧,放出能量为1
571.6kJ285.8kJ
2
⨯=,所以用燃烧热表示H2燃烧的热化学方程式为:
H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ•mol-1;
(3)氢氟酸与玻璃的主要成分二氧化硅剧烈反应生成四氟化硅气体,能刻蚀玻璃,方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(4)氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生产ClO2的,反应过程中同时会生成氯气,根据电子守恒和原子个数守恒,得到方程式为2NaClO3+4HCl(浓)=2ClO2↑+ Cl2↑+2NaCl+2H2O。
【点睛】
考查复杂硅酸盐写成氧化物、物质用途、氧化还原反应方程式的书写等知识。
18.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g);∆H=-60.07 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g);∆H=-(a-4b) kJ/mol Si(s)+2Cl2(g)=SiCl4(l)
△H=−687 kJ/mol+120 kJ·mol-13SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=−254kJ·mol−1 19.放热A吸热B B 顺
【解析】分析:(1)根据反应物的总能量为E1和生成物的总能量为E2的相对大小判断;(2)根据反应物的总能量为E1和生成物的总能量为E2的相对大小判断;
(3)根据表中信息判断哪种物质的熔点在40℃以下,并且单位质量的物质熔化时吸收的热量多等方面进行分析、考虑,从而得出正确的结论;
(4)根据冷水与热水密度不同分析。
详解:(1)若反应物的总能量为E1大于生成物的总能量为E2,则为放热反应,答案选A;。