高中高三化学二轮冲刺新题专练——盖斯定律的应用 (2)(答案解析)
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【精品】高三化学二轮冲刺新题专练——盖斯定律的应用 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于下述反应焓变的判断正确的是( )
C(g)+O 2(g)=CO 2(g) ∆H 1 CO 2(g) + C(s)=2CO(g)2ΔH ; 2CO(g)
+ O 2(g)=2CO 2(g) 3ΔH ; ()()()2234Fe s 3O g 2Fe O s += 4ΔH ;
()()()()2323CO g Fe O s 3CO g 2Fe s +=+ 5ΔH
A .132ΔH ΔH >
B .=4ΔH +5ΔH
C .123ΔH ΔH ΔH =+
D .2ΔH 0<, 4ΔH 0< 2.研究化学反应原理对于生产、生活及环境保护具有重要意义。
已知:Cu(s)+2H +(aq)=Cu 2+(aq)+H 2(g); △H= +64.39KJ• mol -1
2H 2O 2(l)= 2H 2O (l)+O 2(g); △H= -196.46 kJ • mol -1
H 2(g)+12
O 2(g)=H 2O (l); △H=-285.84kJ• mol -1 则H 2SO 4溶液中Cu 与H 2O 2反应生成Cu 2+和H 2O 的△H 为 A .+319.68 KJ• mol -1 B .+259.7 KJ• mol -1
C .-319.68 KJ• mol -1
D .-259.7 KJ• mol -1 3.已知:(1)Zn (s )+ 1/2O 2(g )=ZnO(s),ΔH= –348.3kJ/mol
(2) Zn (s )+ Ag 2O(s)=ZnO(s)+ 2Ag(s),ΔH= –317.3kJ/mol
则2Ag(s)+ 1/2O 2(g )=Ag 2O(s)的ΔH 等于( )
A .+31.0kJ/mol
B .-665.6kJ/mol
C .+332.8 kJ/mol
D .-31.0 kJ/mol
4.下列说法正确的是
A .图①中△H 1=△H 2+△H 3
B .图②在催化剂条件下,反应的活化能等于E 1+E 2
C .图③表示醋酸溶液滴定 NaOH 和氨水混合溶液的电导率变化曲线
D .图④可表示由CO(g)生成CO 2(g)的反应过程和能量关系
5.下列说法不正确的是( )
A .已知冰的熔化热为6.0 kJ /mol ,冰中氢键键能为20 kJ /mol ,假设1 mol 冰中有2 mol 氢键,且熔化热完全用于破坏冰的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键
B .已知:()23Fe O s 3C(+石墨()())2Fe s 3CO g =+,
H 489.0=+ kJ /mol .()()()221CO g O g CO g 2
+=,H 283.0=- kJ /mol .C(石墨()()22)O g CO g +=,H 393.5=- kJ /mol .则
()()()2234Fe s 3O g 2Fe O s +=,H 1641.0=- kJ /mol
C .实验测得环己烷()l 、环己烯()l 和苯()l 的标准燃烧热分别为3916- kJ /mol 、3747- kJ /mol 和3265- kJ /mol ,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键
D .已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c ,电离度为α,()
2
a (c α)K .c 1α=-若加入少量醋酸钠固体,则33CH COOH CH COO H -++向左移动,α减小,Ka 变小 6.已知:① S(单斜,s)+O 2(g) = SO 2(g) △H 1=-297.16 kJ·mol -1
② S(正交,s)+O 2(g) = SO 2(g) △H 2=-296.83 kJ·mol -1
③ S(单斜,s) = S(正交,s) △H 3
下列说法正确的是( )
A .S (单斜)和S (正交)互为同分异构体
B .△H 3= + 0.33 kJ·mol -1 ,单斜硫转化为正交硫的反应是吸热反应
C .S(单斜,s) = S(正交,s) △H 3<0,正交硫比单斜硫稳定
D .S(单斜,s) = S(正交,s) △H 3>0,单斜硫比正交硫稳定
7.由合成气制备二甲醚()23CH OCH 的主要原理如下。
下列有关说法正确的是 ()()
()1231CO g 2H g CH OH g H 90.7kJ mol -+=-⋅① ()()()133322CH OH g CH OCH g H O g H 23.5kJ mol -+=-⋅②
③()()
()()12223CO g H g CO g H g ?41.2O H kJ mol -++=-
A .反应()()()()23323H g 3CO g CH OCH g CO g ++的1H 246.1kJ mol -=-⋅
B .反应①使用催化剂时,会导致1H 减小
C .升高温度能加快反应②的化学反应速率,提高33CH OCH 的平衡产率
D .反应③对反应②无影响
8.已知:①2H 2(g)+O 2(g)
2H 2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol -1 ②2CH 3OH(l)+3O 2(g)
2CO 2(g)+4H 2O(l) ΔH =-1 452 kJ·mol -1 ③H +(aq)+OH -(aq)
H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol -1 下列说法正确的是
A .H 2(g)的燃烧热为142.9 kJ·mol -1
B .同质量的H 2(g)和CH 3OH(l)完全燃烧,H 2(g)放出的热量多
C .1/2H 2SO 4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)
1/2BaSO 4(s)+H 2O(l) ΔH =-57.3 kJ·mol -1 D .3H 2(g)+CO 2(g)CH 3OH(l)+H 2O(l) ΔH =+131.4 kJ·mol -1
9.肼(N 2H 4)是一种可用于火箭或原电池的燃料。
已知:
N 2(g) + 2O 2(g) =2 NO 2(g) ΔH = +67.7kJ/mol ①
N 2H 4(g) + O 2(g) = N 2(g) + 2H 2O(g) ΔH = -534 kJ/mol ②
下列说法正确的是
A .反应①中反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量
B .2N 2H 4(g) + 2NO 2(g) = 3N 2(g)+ 4H 2O (g) ΔH = -1000.3kJ/mol
C .铂做电极,KOH 溶液做电解质溶液,由反应②设计的燃料电池其负极反应式:N 2H 4-4e -+4OH -=N 2+4H 2O
D .铂做电极,KOH 溶液做电解质溶液,由反应②设计的燃料,工作一段时间后,KOH 溶液的pH 将增大
10.用CH 4催化还原NO x 可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH 4(g)+4NO 2(g)═4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)△H 1=-574kJ•mol -1
CH 4(g)+4NO(g)═2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)△H 2=-1160kJ•mol -1若在标准状况下用CH 4还原4.48LNO 2气体至N 2,则下列说法中正确的是( )
A .该过程吸收的热量为86.7kJ
B .此过程中需要CH 4气体1.12L
C .转移的电子数为0.8N A 个
D .已知2NO(g)+O 2(g)═2NO 2(g)△H=-114 kJ•mol -1,则CH 4的燃烧热是802kJ•mol -1 11.丙烯是重要的有机化工原料。
以丁烯和乙烯为原料反应生成丙烯的方法被称为“烯烃歧化法”,主要反应为()()
4824C H g +C H g ()362C H g
已知相关燃烧热数据:
()()()()()()()()()()()()-1
242221-1362222-1
482223C H g +3O g =2CO g +2H O l ΔH =-1411kJ ?mol 9C H g +O g =3CO g +3H O l ΔH =-2049kJ ?mol 2
C H g +6O g =4CO g +4H O l ΔH =-2539kJ ?mol ①②③ 下列说法不正确的是 ( )
A .消耗等物质的量的原料,反应③的放热最显著
B .放出相等的热量,反应①产生的2CO 最少
C .“烯烃歧化“反应中消耗()481molC H g ,放热148k J
D .“烯烃歧化”反应中断键吸收的能量比成键放出的能量多
12.研究和深度开发CO 、CO 2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
CO 可用于
炼铁,已知:Fe 2O 3(s) + 3C(s)=2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·
mol -1, C(s) +CO 2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol -1;则CO 还原Fe 2O 3(s)的热化学方程式为 A .Fe 2O 3+ 3CO =2Fe+ 3CO 2△H =-28.5 kJ·mol -1
B .Fe 2O 3(s)+ 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO 2(g) △H =-28.5 kJ
C .Fe 2O 3(s)+ 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO 2(g) △H = + 28.5 kJ·mol -1
D .Fe 2O 3(s)+ 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO 2(g) △H =-28.5 kJ·mol -1
13.肼(H 2N —NH 2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ):N≡N 键为942、O =O 键为500、N —N 键为154,则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( )
A .194
B .391
C .516
D .658 14.已知反应:101kPa ①时,()()()22C s O g 2CO g +=;H 221kJ /mol =-;②稀溶液中,()()()2H aq OH aq H O l +-+=;H 57.3kJ /mol =-;③红磷的化学式为P ,白磷的化学式为4P ,已知:
()()()42410P s 5O g P O s +=;H 3093.2kJ /mol =-
()()()24104P s 5O g P O s +=;H 2954.0kJ /mol =-
下列结论正确的是
A .由于红磷转化为白磷是放热反应,等质量的红磷能量比白磷低
B .稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热H 57.3kJ /mol =
C .碳的燃烧热大于110.5kJ /mol
D .稀醋酸和稀氢氧化钠溶液反应生成1mol 水,放出57.3kJ /mol 热量
15.一定质量的乙烯,完全燃烧时放出的热量为Q ,完全吸收燃烧后所生成的CO 2气体需要200mL 2mol/L 的NaOH 溶液,则28g 乙烯完全燃烧放出的热量不可能是 A .5Q B .5Q ~10Q C .10Q D .大于10Q 16.根据能量变化示意图(如图所示),下列说法不正确的是( )
A .相同质量的24N H (g)和24N H (l),前者具有的能量较高
B .破坏相同物质的量的2NO (g)和24N O (g)中所有的化学键,后者所需的能量高
C .51234H H H H H ∆=∆+∆+∆+∆
D .242223N H (1)NO (g)=N (g)2H O(l)H 2
++∆,则4H H ∆>∆ 17.单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体。
已知
①S(s,单斜)+O 2(g)=SO 2(g) ΔH 1=-297.16 kJ/mol
②S(s,正交)+O 2(g)=SO 2(g) ΔH 2=-296.83 kJ/mol ,下列说法正确的是( ) A .正交硫比单斜硫稳定
B .S(s ,单斜)=S(s ,正交) ΔH 3=+0.33 kJ/mol
C .相同物质的量的正交硫比单斜硫所含有的能量高
D .①式表示断裂1 mol O 2中的共价键所吸收的能量比形成1 mol SO 2中的共价键所放出的能量多297.16 kJ
18.某温度时,VIA 元素单质与H 2反应生成气态H 2X 的热化学方程式如下: 12
O 2(g) +H 2(g) =H 2O(g) ∆H =-242kJ·mol -1 S(g)+ H 2(g) =H 2S(g)
∆H =-20kJ·mol -1 Se(g)+H 2(g) H 2Se(g) ∆H =+81kJ·
mol -1
下列说法正确的是
A.稳定性:H2O< H2S< H2Se
B.降温有利于Se与H2反应生成H2Se
C.O2(g)+2H2S(g)=2H2O(g)+2S(g) H=-444 kJ·mol-1
D.随着核电荷数的增加,VIA族元素单质与H2的化合反应越容易发生
19.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH= -569.6kJ/mol,2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH= +482.1 kJ/mol。
现有1g液态H2O,蒸发时吸收的热量是()
A.2.43 kJ B.4.86 kJ C.43.8 kJ D.87.5 kJ 20.用H2O2和H2SO4的混合溶液可腐蚀印刷电路板上的铜,其热化学方程式为
Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH
已知①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=64kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196kJ·mol-1
③H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) ΔH3=-286kJ·mol-1
下列说法不正确的是()
A.反应①可通过铜作电极电解稀的H2SO4方法实现B.反应②在任何条件下都能自发进行
C.若H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g) ΔH4,则ΔH4<ΔH3
D.ΔH=-320kJ·mol-1
二、原理综合题
21.(1)由工业合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,涉及以下四个可逆反应:
甲醇合成反应:
(i)CO(g) +2H2(g)=CH3OH(g) △H 1=-90.1kJ·mol-1;
(ii)CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g) +H2O(g) △H2=-49.0kJ·mol-1;
水煤气变换反应:(iii)CO(g)+ H2O(g)=CO2(g)+ H2(g) △H3=-41.1kJ·mol-1;
二甲醚合成反应:(iv)2CH3OH(g) =CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H4=-24.5kJ·mol-1;
①由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为
____________________________。
根据化学反应原理,分析增大压强对直接制备二甲醚反应的影响:___________________________________。
②反应( ii )的平衡常数表达式为K=______________。
(2)现以二甲醚燃料电池,采用电解法来处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-),实验室利
用如图2装置模拟该法:
①M 电板(a 为CO 2)的电极反应式为________________________;电解池阳极的电极反应式为_______________________________________。
②请写出电解池中Cr 2O 72-转化为Cr 3+的离子反应方程式:__________________________。
③已知25 ℃时,Ksp[Cr(OH)3]=6.4×
10-31。
一般以离子浓度≤1×10-5 mol/L 作为该离子除尽的标准。
处理废水时,最后Cr 3+以Cr(OH)3形式除去,当溶液的pH=6时,
c(Cr 3+)=______,Cr 3+ ___ (填“是”或“否”)被除尽。
22.有A 、B 、C 、D 四种元素,其中A 元素和B 元素的原子都有1个未成对电子,A +比B -少一个电子层,B 原子得一个电子填入3p 轨道后,3p 轨道已充满;C 原子的p 轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D 的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D 的质量分数为40%,且其核内质子数等子中子数.R 是由A 、D 两元素形成的离子化合物,其中A +与2D -离子数之比为2:1。
请回答下列问题:
(1)R 形成的晶体属于______ (填写离子、分子、原子)晶体.
(2)3C -的电子排布式为______,
在3CB 分子中C 元素原子的原子轨道发生的是______杂化,3CB 分子的VSEPR 模型为______.
(3)C 的氢化物在水中的溶解度特别大,原因______
(4)D 元素与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的关系是:______(用元素符号表示);用一个化学方程式说明B 、D 两元素形成的单质的氧化性强弱:______. (5)已知下列数据:
()()()1224Cu s O g 2Cu O s H 337.2kJ mol -+==-⋅
()()()122Cu s O g 2CuO s H 314.6kJ mol -+==-⋅
由2Cu O 和2O 反应生成CuO 的热化学方程式是______.
23.工业生产中含硫废水的排放会污染环境,需要对含硫废水进行处理与利用。
(1)某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S。
①测得该废水溶液pH=12,用离子方程式解释溶液呈碱性的原因_____。
②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为_____。
已知1000℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s) + 4H 2(g)Na2S(s) + 4H2O(g) ,已知该反应的平衡常数K1000℃<K1400℃,则该反应的
△H______0(填“>”“=”或“<”)。
(2)含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3,回收废水中的硫化物,以减少资源的浪费,可采用以下方法:
①中和含酸废水工业常用的试剂x是_____。
②写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式____。
③铁屑与石墨能形成微型原电池,SO32-在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到
从废水中除去Na2SO3的目的,写出SO32-在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式:____。
④已知:2H2S(g)+O2(g) =2S(s) +2H2O(l) △H=-632.8kJ/mol
SO2 (g)=S(s)+ O2(g) △H= +269.8kJ/mol
H2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为_____。
三、填空题
24.甲醇又称“木醇”或“木精”,沸点64.7℃,是无色有酒精气味易挥发的液体。
甲醇有毒,误饮5~10mL能双目失明,大量饮用会导致死亡。
甲醇是重要的化学工业基础原
料和液体燃料,可用于制造甲醛和农药,并常用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。
(1)工业上可利用CO2和H2生产甲醇,方程式如下:
CO 2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O (g) △H=Q1kJ·mol-1
又查资料得知:①CH 3OH(l)+1/2 O2(g)CO2(g)+2H2(g) △H=Q2kJ·mol-1
②H2O(g)=H2O(l) △H= Q3kJ·mol-1,则表示甲醇的燃烧热的热化学方程式为____。
(2)工业上可用CO和H2O (g) 来合成CO2和H2,再利用(1)中反应原理合成甲醇。
某温度下,将1molCO和1.5molH2O充入10L固定密闭容器中进行化学反应:
CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g) △H>0,当反应进行到10min时达到平衡,此时测得H2为0.6 mol。
回答下列问题:
①0~10min内H2O(g)的平均反应速率为_________________。
②若想加快正反应速率的同时提高CO的转化率,可以采用的方法是__________。
a.升高温度
b.缩小容器的体积
c.增大H2O (g)的浓度
d.加入适当的催化剂
③若保持温度容积不变再向其中充入1molCO和0.5molH2O(g),重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中H2的体积分数为_____。
(3)甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池,下图是以甲醇燃料电池(甲池)为电源的电解装置。
已知:A、B、C、D、E、F都是惰性电极,丙中为0.1 mol/L CuSO4溶液(假设反应前后溶液体积不变) ,当向甲池通入气体a和b时,D极附近呈红色。
回答下列问题:
①a物质是__________, A电极的电极反应式为__________。
②乙装置中的总化学反应方程式为___________________。
③当乙装置中C电极收集到224mL(标况下)气体时, 丙中溶液的pH=____。
25.甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇:(1)已知:①H2(g)+1/2O2(g)H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ/mol;
②CO (g)+1/2O2 (g)CO2(g) ΔH2=-283kJ/mol
③CH3OH(g)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-764.6 kJ/mol
则工业制备甲醇的可逆反应热化学方程式为_______________________________;(2)恒温恒容条件下,下列描述中能说明上述反应已达平衡状态的是__________。
A.单位时间内生成n mol CO的同时生成2n mol H2 B.ν(H2)正=2ν(CH3OH)逆
C.容器内气体的密度保持不变D.容器中气体的压强保持不变
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1 molCO和2 molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,CO物质的量随时间变化如下:
则从反应开始到20min时,以ν(H2)=________,该温度下平衡常数K=_______。
(4)加入催化剂后在250 ℃开始反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①M、N、Q三点的平衡常数K M、K N、K Q的大小关系为
___________________________。
②由M点到N点改变的外界条件是_________。
A、降低温度
B、增大压强
C、改用更好的催化剂
D、通入更多的CO
(5)25℃时以稀硫酸为电解质溶液制成甲醇燃料电池,则负极的电极方程式为
_________________________。
参考答案
1.C
【详解】
A. 2mol 碳完全燃烧放出的热量比2molCO 完全燃烧放出的热量多,放出的热量越多,H 越小,所以2 ∆H 1<3ΔH ;故A 项错误;
B. 将题给热化学方程式依次编号为①、②、③、④、⑤,根据盖斯定律,由
42(5)3+⨯得到③,则453ΔH 2ΔH ΔH 3
+=,故B 项错误; C. 根据盖斯定律,可由②+③ 得到热化学方程式①,则123H H H ∆=∆+∆,故C 项正确;
D. ②对应的热化学方程式为C 和2CO 反应,属于吸热反应,则2ΔH 0>,故D 项错误; 故选C 。
2.C
【详解】
已知:① Cu (s )+2H +(aq )=Cu 2+(aq )+H 2(g )△H =+64.39kJ•mol -1
②2H 2O 2(l )=2H 2O (l )+O 2(g )△H =-196.46kJ•mol -1
③ H 2(g )+12
O 2(g )=H 2O (l )△H =-285.84kJ•mol -1 则根据盖斯定律可知①+②÷
2+③即可得到在H 2SO 4溶液中Cu 与H 2O 2反应生成Cu 2+和H 2O 的热化学方程式Cu (s )+H 2O 2(l )+2H +(aq )=Cu 2+(aq )+2H 2O (l )
△H =—319.68kJ/mol 。
答案选C 。
3.D
【详解】
已知:(1)Zn (s )+ 1/2O 2(g )=ZnO(s),ΔH =–348.3kJ/mol ,(2) Zn (s )+ Ag 2O(s)=ZnO(s)+ 2Ag(s),ΔH =–317.3kJ/mol ,则根据盖斯定律可知(1)-(2)即得到反应2Ag(s)+ 1/2O 2(g )=Ag 2O(s) ΔH =–348.3kJ/mol +317.3kJ/mol =-31.0 kJ/mol ;
答案选D 。
4.C
【详解】
A 项,根据盖斯定律可知△H 3=-(△H 1+△H 2),则△H 1=-(△H 3+△H 2),故A 项错误;
B 项,因为E 1>E 2图②在催化剂条件下,反应的活化能等于E 1,故B 项错误;
C 项,NaOH 和氨水混合溶液滴入醋酸,NaOH 先与醋酸反应生成醋酸钠,氢氧化钠与醋酸钠均为强电解质且离子带电荷数相同,但加入醋酸溶液体积增大,单位体积内电荷数目减少,故溶液导电能力减弱;当氢氧化钠反应完毕后再滴加醋酸,氨水与醋酸反应生成醋酸铵,醋酸铵为强电解质,一水合氨为弱电解质,故随着醋酸滴入溶液导电能力逐渐增强,当氨水反应完后加入醋酸,溶液体积增大,故溶液导电能力逐渐减小,故C 项正确;
D 项,图④只表示由CO(g)生成CO 2(g)的能量变化,并不能表示具体的反应过程,故D 项错误。
本题选C 。
5.D
【详解】
A.冰是由水分子通过氢键形成的分子晶体,
冰的熔化热为16.0kJ mol -⋅,1mol 冰变成0℃的液态水所需吸收的热量为6.0kJ ,全用于打破冰的氢键,冰中氢键键能为120.0kJ mol -⋅,1mol 冰中含有2mol 氢键,需吸收40.0kJ 的热量,6.0kJ 100%15%.40.0kJ
⨯=由计算可知,最多只能打破1mol 冰中全部氢键的15%,故A 正确;
B.()23Fe O s 3C(+石墨()())2Fe s 3CO g =+;H 489.0=+ 1kJ mol -⋅⋯①
()()()221CO g O g CO g 2
+=;H 283.0=- 1kJ mol -⋅⋯② C(石墨()()22)O g CO g +=;H 393.5=- 1kJ mol -⋅⋯③
()()()2234Fe s 3O g 2Fe O s +=;H 1641.0=- 1kJ mol -⋅⋯④
根据盖斯定律,方程式()()()2234Fe s 3O g 2Fe O s +=可由()()
62⎡⎤-⨯-⨯⎣⎦③②①可得, H [393.5=- 1kJ mol (283.0-⋅-- 1kJ mol )]6(489.0-⋅⨯- 1kJ mol 2)1641.0-⋅⨯=- 1kJ mol -⋅,故B 正确;
C.实验测得环己烷()l 和环己烯()l 的标准燃烧热分别为13916kJ mol --⋅和
13747kJ mol --⋅,
1mol 环己烯()l 与环己烷()l 相比,形成1mol 碳碳双键,能量降低169kJ ,假如苯分子中有独立的碳碳双键,苯()l 与环己烷()l 相比,形成三个碳碳双键,则能量应降低1169kJ mol 3507kJ /mol -⋅⨯=,而实际测得苯的燃烧热仅为3265 1kJ mol -⋅,能量降低
了3916 1kJ mol 3265-⋅- 11kJ mol 691kJ mol --⋅=⋅,远大于1507kJ mol -⋅,充分说明苯分子不是环己三烯的结构,可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键,故C 正确;
D.Ka 是电离常数,是弱电解质达电离平衡时的平衡常数,在一定温度下,与浓度无关.Ka 的计算用溶液中电离出来的各离子浓度乘积与溶液中未电离的电解质分子浓度的比值,一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c ,电离度为α,33CH COOH
CH COO H -++醋酸电离出的3CH COO -和H +浓度均为c α,溶液中未电离的电解质分子浓度为()c 1α-,故
题中()()
2c αKa .c 1α=-若加入少量醋酸钠固体,33CH COONa CH COO Na -+=+增大了3CH COO -的浓度,33CH COOH
CH COO H -++向左移动,α减小,但是温度不变,
则Ka 不变,故D 错误。
答案:D 。
【点睛】
本题是一道侧重考查化学基本理论知识的综合题,涉及氢键、电离平衡、盖斯定律等知识.做题时根据这些概念的含义进行判断;会运用盖斯定律进行计算。
6.C
【详解】
A. S (单斜)和S (正交)互为同素异形体,A 不正确;
B. 根据盖斯定律可知①-②即得到S(单斜,s) =S(正交,s),所以该反应的反应热△H 3=-297.16 kJ/mol +296.83 kJ/mol=-0.33kJ/mol ,即该反应是放热反应,B 不正确;
C. S(单斜,s) = S(正交,s) △H 3<0,正交硫比单斜硫能量高,能量越低越稳定,则正交硫比单斜硫稳定,C 正确;
D. S(单斜,s) = S(正交,s) △H 3<0,正交硫比单斜硫能量高,能量越低越稳定,则正交硫比单斜硫稳定,D 不正确。
答案选C 。
7.A
【详解】 A.根据盖斯定律,2⨯++①②③得
()()()()123323CO g 3H g CH OCH g CO g H 246.1kJ mol -++=-⋅,故A 正确;
B.加入催化剂,只改变反应速率,物质的种类不变,则不改变反应热,故B错误;
CH OCH产率降低,故C错误;
C.反应②正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,33
D.反应③消耗水,而反应②生成水,反应③对反应②有影响,故D错误。
答案:A。
8.B
【分析】
A、燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量;
B、根据反应热和化学方程式系数的关系来回答;
C、中和热是强酸和强碱的稀溶液完全反应生成1mol水时放出的热量,依据概念对选项分析判断;
D、根据盖斯定律计算反应的焓变。
【详解】
A项、H2(g)的燃烧热ΔH=-285.8 kJ·mol-1,A错误;
B项、根据相关的热化学方程式可以求出氢气和甲醇的热值分别为142.9kJ/g和45.4kJ/g,可知同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出热量多,B正确;
C项、因有BaSO4(s)生成,该反应的ΔH≠-57.3 kJ·mol-1,C错误;
D项、由盖斯定律,1/2×(①×3-②)得3H2(g)+CO2(g)= CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.4 kJ·mol -1,D错误。
故选D。
【点睛】
反应热与焓变,侧重于热化学方程式的理解,注意把握热化学方程式的意义以及燃烧热的定义是解答的关键。
9.C
【详解】
A、反应①中ΔH = +67.7kJ/mol是吸热反应,其反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,故A错误;
B、目标方程式可以通过①②联立,2×②-①得到,
△H=2×②-①=2×(-534kJ/mol)-(+67.7kJ/mol)= -1135.7kJ/mol,B不正确;
C、原电池总反应为N2H4+O2=N2+2H2O,原电池正极发生还原反应,氧气在正极放电,碱
性条件下,正极电极反应式为O 2+2H 2O+4e -=4OH -,总反应式减去正极反应式可得负极电极反应式为N 2H 4-4e -+4OH -=N 2+4H 2O ,故C 正确;
D 、原电池总反应为N 2H 4+O 2=N 2+2H 2O ,反应生成水,随反应进行KOH 溶液浓度降低,碱性减弱,溶液pH 值减小,故D 错误。
故选C 。
10.C
【详解】
A .①CH 4(g)+4NO 2(g)═4NO(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)△H 1=-574kJ•mol -1,
②CH 4(g)+4NO(g)═2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g)△H 2=-1160kJ•mol -1,由反应①②,利用盖斯定律, (①+②)÷2得到反应CH 4(g)+2NO 2(g)═N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g),所以该反应的
△H=-867kJ•mol -1,即CH 4还原4.48L(0.2mol)NO 2气体至N 2,放出的热量为867×
0.2÷2=86.7kJ ,故A 错误;
B .在标准状况下,还原4.48LNO 2气体需要的CH 4气体为4.48÷2=2.24L ,故B 错误;
C .N 的化合价由+4价降低为0价,降低4,故转移的电子数为0.2×4×N A =0.8N A ,故C 正确;
D .已知2NO(g)+O 2(g)═2NO 2(g)△H="-114" kJ•mol -1③,利用盖斯定律:①+②×2得 CH 4(g)+2O 2(g)═CO 2(g)+2H 2O(g)△H 3=-802kJ•mol -1,由于水为气体,液化时放出热量,故CH 4的燃烧热大于802kJ•mol -1,故D 错误。
故选C 。
11.C
【分析】
据燃烧热的概念及简单计算、盖斯定律、反应热与键能的关系分析判断。
【详解】
A 项:燃烧各1molC 2H 4、C 3H 6、C 4H 8,反应③放热最多,A 项正确;
B 项:反应①②③各生成1molCO 2时,分别放热705.5kJ 、683kJ 、634.8kJ ,则放出相等的热量时反应①产生的2CO 最少,B 项正确;
C 项:据盖斯定律,①+③-②×2得()()
4824C H g +C H g ()362C H g ΔH =
+148kJ/mol ,反应中消耗()481molC H g ,吸热148kJ ,C 项错误;
D 项:“烯烃歧化”反应是吸热反应,断裂反应物中的化学键吸收的能量比形成生成物中的化学键放出的能量多,D 项正确。
本题选C 。
12.D
【详解】
Fe 2O 3(s) + 3C(s)=2Fe(s) + 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol -1①,C(s) +CO 2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol -1②,①-3×②得CO 还原Fe 2O 3(s)的热化学方程式Fe 2O 3(s)+ 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO 2(g) △H =-28.5 kJ·mol -1。
答案选D 。
13.B
【详解】
根据图中内容,可以看出N 2H 4(g )+O 2(g )=2N (g )+4H (g )+2O (g ),△H 3=2752 kJ /mol -534 kJ /mol =2218 kJ /mol ,化学反应的焓变等于产物的能量与反应物能量的差值,旧键断裂吸收能量,新键生成释放能量,设断裂1 mol N ―H 键所需的能量为X ,旧键断裂吸收的能量:154+4X +500=2218,解得X =391,故选项B 正确。
14.C
【分析】
A 、根据盖斯定律写出红磷转化为白磷的热化学方程式,根据物质的总能量与反应热的关系判断;
B 、根据中和热的定义分析;
C 、该反应没有生成稳定氧化物,因此碳的燃烧热比此处反应热的绝对值大;
D 、因醋酸的电离要吸热,所以放出的热量小于57.3kJ .
【详解】
A 、已知:()()()42410P s 5O g P O s +=;H 3093.2kJ /mol =-⋯①
()()()24104P s 5O g P O s +=;H 2954.0kJ /mol =-⋯②
根据盖斯定律:-②①可得:
()()()()44P s P s H 2954.0kJ /mol 3093.2kJ /mol 138.82kJ /mol ==---=+,说明红磷转化为白磷是吸热反应,等质量的红磷能量比白磷低,故A 错误;
B 、注意中和热与反应热的区别,中和热不用加“+”符号,硫酸和氢氧化钠都是强电解质,稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热H 57.3kJ /mol =-,故B 错误;
C 、在101kPa 时,1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。
使用燃烧热时要
注意两个关键点:①反应物用量:可燃物为1mol ;②产物要求:充分燃烧成稳定氧化物
()2[H H O l →、()2C CO g →、()2S SO g ]→,该反应没有生成稳定氧化物,因此碳的燃烧热比此处反应热的绝对值大,故C 正确;
D 、中和热指1molH +和 1molOH -生成21molH O 时所放出的热量,若在反应过程中还伴有其它热效应(如生成沉淀、固体溶解或浓溶液稀释、弱电解质的电离等)则放出的热量不再等于中和热,如稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1mol 水,因醋酸的电离要吸热,放出的热量小于57.3KJ ,故D 错误。
故选:C 。
【点睛】
本题根据燃烧热、中和热的概念进行判断。
15.D
【详解】
28g 乙烯的物质的量为28g 28g /mol
=1mol ,200mL 2mol/L 的NaOH 溶液中含有0.200L×2mol/L=0.4molNaOH ,吸收二氧化碳可能生成碳酸钠、碳酸氢钠或二者的混合物。
若生成碳酸钠,则二氧化碳为0.2mol ,完全燃烧的乙烯为0.1mol ,1mol 乙烯完全燃烧放出的热量为10Q ;若生成碳酸氢钠,则二氧化碳为0.4mol ,完全燃烧的乙烯为0.2mol ,1mol 乙烯完全燃烧放出的热量为5Q ;若生成碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,1mol 乙烯完全燃烧放出的热量为5Q ~10Q ;放出的热量不可能大于10Q ,故选D 。
【点睛】
清楚二氧化碳与氢氧化钠反应生成物的情况是解答本题的关键。
要注意本题中不包括氢氧化钠剩余的情况。
16.D
【详解】
A .24N H (l)转化为24N H (g)要吸收热量,故相同质量的24N H (g)和24N H (l),24N H (g)具有的能量高于24N H (l),故A 正确;
B .21mol NO (g)转化为241mol N O (g)2
的反应为放热反应,3H 0∆<,所以破坏
21mol NO (g)中的化学键所吸收的能量比形成240.5mol N O (g)中的化学键放出的能量少,所以破坏相同物质的量的2NO (g)和24N O (g)中所有的化学键,后者所需的能量高,故B 正确;
C .由盖斯定律可知,51234H H H H H ∆=∆+∆+∆+∆,故C 正确;
D .242223N H (1)NO (g)N (g)2H O(1)2
+=+ H ∆,43H H H ∆=∆+∆,因3H 0∆<,故4H H ∆>∆,故D 错误。
综上所述,答案为D 。
17.A
【分析】
已知:①S(s ,单斜)+O 2(g)=SO 2 (g)△H 1=-297.16kJ•mol -1 ;②S(s ,正交)+O 2(g)=SO 2 (g)△H 2=-296.83kJ•mol -1;①-②得到热化学方程式:S(s ,单斜)=S(s ,正交)△H 3=-0.33kJ•mol -1。
【详解】
A .依据热化学方程式可知,正交硫能量低于单斜硫,所以正交硫稳定,故A 正确;
B .根据盖斯定律得到热化学方程式为:S(s ,单斜)=S(s ,正交)△H 3=-0.33kJ•mol -1,故B 错误;
C .相同物质的量的正交硫所含有的能量比单斜硫低,故C 错误;
D .①式表示断裂lmolO 2中共价键和断裂S(s ,单斜)所吸收的总能量比形成1mol SO 2中共价键所放出的能量少297.16KJ ,故D 错误。
故选A 。
18.C
【详解】
A 项,元素的非金属性越强,对应简单氢化物的稳定性越强,同一主族,从上到下,非金属性逐渐减弱,因此稳定性:H 2O> H 2S> H 2Se ,故A 项错误;
B 项,Se(g)+H 2(g) H 2Se(g)对应的△H>0,说明该反应正向吸热,降温使得反应向放热的方向移动,即逆向移动,不利于生成H 2Se ,故B 项错误;
C 项,将已知热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律,由2⨯(①-②)可得:O 2(g)+2H 2S(g)=2H 2O(g)+2S(g) ∆H =-444 kJ·
mol -1,故C 项正确;
D项,随着核电荷数的减小,ⅥA族元素的非金属性逐渐增强,与氢原子形成的共价键越强,放出的热量越多,生成物越稳定,ⅥA族元素的单质与H2的化合反应越容易发生,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为C。
19.A
【分析】
根据盖斯定律求出液态水蒸发的蒸发热,根据蒸发热计算。
【详解】
已知:①2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H= -569.6kJ•mol-1,
②2H2O(g)═2H2(g)+O2(g) △H= +482.1kJ•mol-1.
根据盖斯定律,②+①得2H2O(g)═2H2O(l) △H= -87.5kJ•mol-1,
所以2H2O(l)═2H2O(g) △H= +87.5kJ•mol-1,
36g 87.5kJ
1g Q
Q=1g
36g
×87.5kJ=2.43kJ,即1g液态H2O,蒸发时吸收的热量是2.43kJ,答案选A。
【点睛】
本题考查盖斯定律的运用,难度不大,注意反应热kJ/mol不是对反应物而言,不是指每摩尔反应物可以放出或吸收多少千焦,而是对整个反应而言,是指按照所给的化学反应式的计量系数完成反应时,每摩尔反应所产生的热效应。
20.C
【详解】
A. Cu与稀硫酸不反应,电解可实现,则反应①可通过铜作电极电解稀H2SO4的方法实现,A正确,不符合;
B. 反应②的△H<0、△S>0,则△H−T△S<0,在任何条件下都能自发进行,B正确,不符合;
C. ③H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(l) ΔH3=-286kJ·mol-1生成液态水,H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g) ΔH4,
生成气态水,生成液态水放出的热量更多,则ΔH3<ΔH4<0,C错误,符合;
D. 由盖斯定律可知①+②+③得到:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l),△H=+64
kJ ⋅mol −1+12
×(−196kJ ⋅mol −1)+(−286 kJ ⋅mol −1)=−320 kJ ⋅mol −1,D 正确,不符合; 答案选C 。
【点睛】
C 容易出错,放热反应△H <0,,比较放出热量大小的时候是比较H ∆,放热越多,H ∆越大,而△H 越小,△H 的比较是带符号比较。
21.2CO(g)+4H 2(g)==CH 3OCH 3(g)+H 2O(g)△H =-204.7kJ·mol -1 压强升高使平衡右移,CO 和H 2转化率增大,CH 3OCH 3产率增加,另外压强升高使CO 和H 2浓度增加,反应速率增大 ()()
()()32322c CH OH c H O c CO c H CH 3OCH 3+3H 2O-12e - =2CO 2+12H + Fe-2e -=Fe 2+
Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +==2Cr 3++6Fe 3++7H 2O 6.4×10-7mol/L 是
【分析】
根据盖斯定律进行有关反应热的计算;根据原电池原理分析电极反应;根据电解原理分析相关问题;根据溶度积常数进行相关的计算和判断。
【详解】
(1)(i)CO(g)+2H 2(g)=CH 3OH(g) △H 1=-90.1kJ·mol -1;
(iv)2CH 3OH(g)=CH 3OCH 3(g)+H 2O(g) △H 4=-24.5kJ·mol -1;根据盖斯定律:i×2+iv 得到:2CO(g)+4H 2(g)=CH 3OCH 3(g)+H 2O(g)△H =-204.7kJ·mol -1;该反应是气体体积减小的反应,增加压强平衡正向进行,反应速率增大,CO 和H 2转化率增大,CH 3OCH 3产率增加,另外压强升高使CO 和H 2浓度增加,反应速率增大;正确答案:
CO(g)+4H 2(g)=CH 3OCH 3(g)+H 2O(g)△H =-204.7kJ·mol -1;压强升高使平衡右移,CO 和H 2转化率增大,CH 3OCH 3产率增加,另外压强升高使CO 和H 2浓度增加,反应速率增大。
②(ii)CO 2(g)+3H 2(g)= CH 3OH(g)+H 2O(g) △H 2=-49.0kJ·
mol -1;反应( ii )的平衡常数表达式为K=()()
()()32322c CH OH c H O c CO c H ;正确答案:()()()()32322c CH OH c H O c CO c H 。
(2) ①根据氢离子移动方向,M 电板为原电池的负极,甲醚发生氧化反应产生CO 2,电极反应式为:CH 3OCH 3+3H 2O-12e -=2CO 2+12H +;金属铁做阳极,失电子,发生氧化反应, 电极反应式为:Fe-2e -=Fe 2+;正确答案:CH 3OCH 3+3H 2O-12e -=2CO 2+12H +;Fe-2e -=Fe 2+。
②阳极铁失电子变为亚铁离子,具有还原性,被Cr 2O 72-氧化为铁离子,Cr 2O 72-本身还原为Cr 3+,离子反应方程式: Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O ;正确答案:
Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O 。
③当溶液的pH=6时,c(H +)=10-6mol/L ,c(OH -)=10-8mol/L ,Ksp[Cr(OH)3]=
c(Cr 3+)×c 3(OH -)=6.4×10-31, c(Cr 3+)=6.4×10-31/(10-8)3=6.4×10-7mol/L,如果以离子浓度≤1×10-5mol/L 作为该离子除尽的标准,6.4×10-7mol/L<1×10-5mol/L ,Cr 3+是被除尽;正确答案:
6.4×10-7mol/L ;是。
22.离子 226ls 2s 2p 3sp 四面体形 氨分子和水分子间可以形成氢键,且氨分子和水分子均为极性分子,相似相溶,氨分子和水分子还可以发生反应,氨气极易溶于水 Cl P S >> 22H S Cl 2HCl S +=+↓
()()()1222Cu O s O g 4CuO s H 292.0KJ mol -+==-⋅
【分析】
B 原子得一个电子填入3p 轨道后,3p 轨道已充满,B 为Cl 元素;A +比B -少一个电子层,则A 为Na ;
C 原子的p 轨道中有3个未成对电子,C 原子的外围电子排布为23ns np ,是第V A 族元素,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大,所以为N 元素;
D 的最高化合价和最低化合价的代数和为4,为第VI A 族元素,最高价氧化物中含D 的质量分数为40%,可推知D 的相对原子质量为32,其核内质子数等于中子数,所以质子数为16,D 为S 元素;A +是Na +离子,2D -离子是2S -离子,R 是由Na +离子与2S -离子以2:1形成的离子化合物,R 是硫化钠,以此解答本题。
【详解】
(1)由上述分析可知:R 是硫化钠,是由A 、D 两元素形成的离子化合物,属于离子晶体,故答案为:离子;
(2)由C 为N 元素,3C -核外有10个电子,根据构造原理知,该离子基态核外电子排布式
为:226ls 2s 2p ,3CB 分子为3NCl 分子,N 原子有一对孤对电子,与Cl 原子成3个σ键,N 原子发生3sp 杂化,所以3NCl 分子的VSEPR 模型为四面体形, 故答案为:226ls 2s 2p ;3sp ;四面体形;
()3氨分子和水分子间可以形成氢键,且氨分子和水分子均为极性分子,相似相溶,氨分子和水分子还可以发生反应,氨气极易溶于水;故答案为:氨分子和水分子间可以形成氢键,。