新人教版高中化学必修1第一章《物质及其变化》检测卷(包含答案解析)(1)
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一、选择题
1.(0分)[ID :135795]下列说法中,正确的是( )
A .液态HCl 、固态NaCl 均不导电,所以HCl 、NaCl 均是非电解质
B .NH 3、CO 2的水溶液均能导电,所以NH 3、CO 2均是电解质
C .蔗糖、酒精在水溶液里或熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
D .铜、石墨均导电,所以它们是电解质 2.(0分)[ID :135788]下列物质的分类正确的是
A .A
B .B
C .C
D .D
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 :135781]室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A .0.1mol·
L −1FeCl 3溶液中:Na +、I −、NO -
3、K + B .透明溶液中:Cu 2+、NH 4 、NO -3、SO 2-
4
C .使紫色石蕊变红的溶液中:Ba 2+、K +、CH 3COO −、Cl –
D .0.1mol·
L −1NaOH 溶液中:Mg 2+、Na +、SO 2-
4、HCO -
3 5.(0分)[ID :135757]已知酸性:H 2SO 3>CH 3COOH>H 2CO 3>HClO 。
离子反应的一条规律,即酸性较强的物质发生H +转移反应,可以生成酸性相对较弱的物质,例如
2CH 3COOH+2-
3CO =2CH 3COO -+H 2O+CO 2↑可进行。
依照该规律,判断下列离子反应不能发生的是
A .CO 2+H 2O+ClO -=-3HCO +HClO
B .2-3SO +2CH 3COOH=SO 2↑+2CH 3COO -+H 2O
C .SO 2+2-3CO =2-3SO +CO 2
D .ClO -+CH 3COOH=HClO+CH 3COO -
6.(0分)[ID :135746]下列说法正确的是
A .在氧化还原反应中,氧化剂经化学变化变成还原剂
B .在氧化还原反应中,氧化剂被氧化,还原剂被还原
C .在氧化还原反应中,一定有电子的转移
D .在化学反应中,还原剂能把其他物质氧化
7.(0分)[ID :135745]下列离子能在强碱性溶液中大量共存,且溶液为无色透明的是 A .K +、4MnO -
、Mg 2+、Cl - B .Na +、Ba 2+、3HCO -、3NO -
C .Na +、3NO -
、23CO -
、Cl - D .K +、H +、Cl -、24SO -
8.(0分)[ID :135735]下列反应中属于氧化还原反应,且水作氧化剂的是
A .SO 3+H 2O=H 2SO 4
B .2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑
C .2F 2+2H 2O=4KF+O 2
D .2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑
9.(0分)[ID :135709]下列反应的离子反应方程式正确的是( ) A .Na 与CuSO 4溶液的反应:2Na+Cu 2+=Cu+2Na +
B .CuSO 4溶液与Ba(OH)2溶液反应:Cu 2++2OH -=Cu(OH)2↓
C .NaHCO 3溶液与NaOH 溶液混合:HCO 3-
+OH -=H 2O+CO 23-
D .Ca(ClO)2溶液中通入少量CO 2:Ca(ClO)2+CO 2+H 2O=CaCO 3↓+2H ++2ClO - 10.(0分)[ID :135706]从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应14CuSO 4+5FeS 2+12H 2O=7Cu 2S+5FeSO 4+12H 2SO 4。
下列说法正确的是 A .CuSO 4是还原剂
B .1 mol FeS 2发生反应时有2 mol 电子转移
C .产物中的一部分 SO 24-
是氧化产物 D .FeS 2只作还原剂
11.(0分)[ID :135704]某固体混合物W 可能含有NH 4Cl 、Na 2SiO 3、Na 2SO 3、CuSO 4、AlCl 3、FeCl 3、MgSO 4中的一种或多种,现进行如下实验:
①往W 中加足量浓NaOH 溶液,得到白色沉淀A 和溶液B ,并有刺激性气昧的气体生成; ②往溶液B 加入一定量的稀硝酸,得到气体C 、溶液D 与沉淀E 。
下列说法合理的是
A .W 中一定存在NH 4Cl 、Na 2SiO 3、Na 2SO 3与MgSO 4
B .沉淀A 与沉淀E 可能相同
C .气体C 为SO 2
D .B 、D 溶液中阳离子种类可能完全相同
12.(0分)[ID :135703]乙硼烷(B 2H 6)是一种类似于烷烃的强还原性物质,遇水剧烈反应,有关它的性质不正确的是 A .乙硼烷不能与氨气发生反应 B .可发生反应:B 2H 6+6Cl 2=2BCl 3+6HCl C .乙硼烷能在空气中发生自燃现象
D .实验室可用Mg 3B 2与H 3PO 4共热来制备乙硼烷
二、填空题
13.(0分)[ID:135993]在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9 kJ的热量。
(1)该反应的△H___________0(填“大于”或“小于”)。
(2)对于石墨和金刚石,___________更稳定。
(3)在25℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。
写出1 mol甲醇燃烧的热化学方程式___________。
(4)已知几种化学键的键能如表所示:
化学键Cl—Cl F—F Cl—F
键能/ kJ·mol—1242159172
则反应Cl2(g)+ 3F2(g)2ClF3(g) 的△H=___________ kJ·mol—1。
(5)N2(g)和H2(g)反应生成NH3(g)的过程中能量的变化示意图如图所示,说明每生成1mol NH3(g)___________(填“吸收”或“放出”)的能量是___________kJ。
14.(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。
15.(0分)[ID:135969]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:135965]2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH反应过程的能量变化如图所示,已知1mol SO2(g)被氧化为1mol SO3(g)的ΔH=-98kJ/mol。
回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示:_____、______。
E的大小对该反应的反应热有无影响?
_______。
该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点_____(填“升高” “降低”),理由是________。
(2)图中ΔH=________kJ/mol。
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自己被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化生成V2O5。
写出该催化循环机理的两步化学方程式:
___________,________。
(4)已知单质硫的燃烧热为296kJ/mol,计算由S(s)生成3mol SO3(g)的总反应的ΔH=________kJ/mol。
17.(0分)[ID:135964]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,
I.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。
II.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
III.下表中的数据是破坏1mol 物质中的化学键所消耗的最小能量: 物质 Cl 2 Br 2 I 2 HCl HBr HI H 2 键能(kJ/mol)
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答下列问题:
(1)下列物质本身具有的能量最低的是(_____) A .H 2 B .Cl 2 C .Br 2 D .I 2 (2)下列氢化物中最稳定的是(_____) A .HCl B .HBr C .HI
(3)X 2+H 2===2HX(X 代表Cl 、Br 、I)的反应是吸热反应还是放热反应?_______。
(4)相同条件下,X 2(X 代表Cl 、Br 、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出或吸收的热量最多的是_____(填写化学式)。
18.(0分)[ID :135955]①已知反应222HI(g)=H (g)+I (g)的
122ΔH 11kJ mol ,1molH (g),1molI (g)-=+⋅分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ 、
151kJ 的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为____kJ 。
②氢气与氧气反应生成1mol 液态水,放出热量286kJ ,写出该反应的热化学方程式:__________。
(2)①火箭发射常用肼()24N H 为燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知:-1
2224N (g)+2O (g)=N O (g)ΔH=10.7kJ mol ⋅
-124222N H (g)+O (g)=N (g)+2H O(g)ΔH=-543kJ mol ⋅
写出气态肼和四氧化二氮气体反应的热化学方程式为____。
②肼(24N H )—空气燃料电池是一种碱性然料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH 溶液。
该电池放电时,负极的电极反应式是_______。
19.(0分)[ID:135941](1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。
已知0.4 mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量。
写出该反应的热化学方程式_______________。
肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼-空气燃料电池放电时,正极的反应式是
_________________________________、负极的反应式是
____________________________________。
(2)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为P(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H<0。
试回答:若升高起始时的反应温度,反应速率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);若将容器的容积缩小一半,反应速率将___________;若保持容器的容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率将__________;若保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应速率将____________。
20.(0分)[ID:135911](1)1g 硫粉在O2中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式_______。
(2)若2.6 g 乙炔(C2H2,气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热130 kJ。
则乙炔燃烧的热化学方程式为_______。
三、解答题
21.(0分)[ID:135898]对于数以千万计的化学物质和为数众多的化学反应,分类法的作用几乎是无可代替的。
Ⅰ.现有以下物质:①H2O②Cu③BaCO3 ④Fe(OH)3胶体⑤NaHSO4溶液⑥干冰
⑦稀硫酸⑧酒精⑨碳酸氢钠
(1)以上物质中属于混合物的是________(填序号,下同),属于电解质的是________。
(2)向④中逐滴滴加⑦,可观察到的现象是_____________________。
Ⅱ.虽然分类的方法不同,但四种基本反应类型和离子反应、氧化还原反应之间也存在着一定的关系。
(3)下图为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系,其中表示离子反应的是
________(填字母)。
(4)有同学认为所有酸碱中和反应均可表示为H++OH-=H2O。
请举个例子反驳上述观点(用离子方程式表示)_____________。
(5)写出⑤中溶质的电离方程式:_________。
(6)写出物质⑤和⑨在水中发生反应的离子方程式:__________。
22.(0分)[ID:135876]锌钡白是一种白色颜料。
工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成:BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓。
请根据以下工业生产流程回答有关问题。
I.ZnSO4溶液的制备与提纯:
有关资料:a.菱锌矿的主要成分是ZnCO3,含少量SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等;
b.Zn(OH)2与Al(OH)3相似,能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2。
(1)写出①中菱锌矿主要成分发生的离子方程式________。
(2)为了达到综合利用、节能减排的目的,上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤
______(选填①、②、③、⑤)。
(3)滤渣2的主要成分为_______(填化学式)
(4)写出步骤④产生滤渣3的离子反应方程式_________。
II.BaS溶液的制备:
(5)写出煅烧还原的化学反应方程式________。
III.制取锌钡白:
(6)如果生产流程步骤⑤硫酸过量,则ZnSO4与BaS溶液混合制取锌钡白产生的后果是
________。
23.(0分)[ID:135843]以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,并将产出的炉渣和尾气进行资源综合利用,减轻对环境的污染,其中一种流程如图所示。
(1)FeS2中铁元素的化合价为_______。
(2)“氧化”时,反应的化学方程式为_______。
(3)工业上,吸收SO3时宜选用的试剂 X 为_______(填“水”或“浓硫酸”)。
(4)含SO2的尾气用过量的NaOH溶液吸收。
为得到用于制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的高纯度NaHSO3,应再向吸收液中通入过量的_______气体(填化学式)。
(5)因为Na2S2O5在保存过程中易发生_______(填“氧化”或“还原”)反应,导致商品Na2S2O5
SO-,可取少量样品溶于水中,先加入足量中不可避免地存在Na2SO4。
欲检验其中的24
SO-。
_______,再加入BaCl2溶液,观察到_______现象,说明含有2
4
(6)Na 2S 2O 5可用于葡萄酒的抗氧化剂。
用碘标准液可测定葡萄酒中Na 2S 2O 5的残留量,请
配平该反应的方程式:2-25
S O + I 2 +H 2O =24SO
+I - +H + ,______ 24.(0分)[ID :135829]亚氯酸钠(NaClO 2)主要用作棉纺、造纸业的漂白剂,也可用于食品消毒、水处理等,亚氯酸钠受热易分解。
以氯酸钠(NaClO 3)等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)ClO 2中Cl 的化合价为________。
(2)从“母液”中回收的主要物质是________(填化学式)。
(3)“冷却结晶”后需________(填操作名称),该操作用到的玻璃仪器有________。
(4)反应2中转移0.1N A 个电子时,生成NaClO 2的质量为________g 。
25.(0分)[ID :135810]锡酸钠用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。
工业上以锡碲渣(主要含Na 2SnO 3和Na 2TeO 3)为原料,制备锡酸钠的工艺流程图如下,请回答下列问题:
已知:锡酸钠(Na 2SnO 3)和亚碲酸钠(Na 2TeO 3)均易溶于碱。
(1)“碱浸”过程中,锡碲浸出率与溶液中游离碱质量浓度关系如图所示,则最理想的质量浓度为__________,理由是______________。
(2)如图反映的是“除碲”过程中反应温度对碲脱除率的影响关系,70℃后随温度升高碲脱除率下降的原因可能是______________。
(3)“除碲”反应的离子方程式为_________________。
(4)从“溶析结晶”回到“碱浸”的物质除烧碱外,主要还有_____________(写化学式)。
(5)“溶析结晶”母液中还含有少量SbO 43-,可用锡片将Sb 置换出来,锡转化成最高价含氧酸
盐,写出反应的离子方程式___________________。
26.(0分)[ID:135809]锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。
以辉锑矿(主要成分为
Sb2S3,还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示:
已知:①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等;
②常温下:Ksp(CuS)=1.27×10-36,Ksp(PbS)=9.04×10-29;
③溶液中离子浓度小于或等于1.0×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。
(1)滤渣1中除了S之外,还有___________(填化学式)。
(2)“浸出”时,Sb2S3发生反应的化学方程式为_________。
(3)该生产流程能实现(填化学式)的循环利用__________。
(4)常温下,“除铜、铅”时,Cu2+和Pb2+均沉淀完全,此时溶液中的c(S2-)不低于______。
(5)“电解”时,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为_______。
【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.液态HCl溶于水后能够导电,固态NaCl在溶于水和熔融状态下都能够导电,故两者均为电解质,A错误;
B.NH3、CO2的水溶液均能导电并不是它们本身电离出了离子,而是NH3、CO2与水反应生成的一水合氨、碳酸电离出离子,NH3、CO2是非电解质,B错误;
C.蔗糖、酒精在水溶液中和熔融状态时均不导电,且它们都属于化合物,所以它们是非电解质,C正确;
D.铜、石墨均导电,但它们都是单质,所以它们既不是电解质,也不是非电解质,D错误;
答案选C。
2.C 【详解】
A .H 2O 和酸、碱都不反应,属于不成盐氧化物,故A 错误;
B .CO 和酸、碱都不反应,属于不成盐氧化物,故B 错误;
C .HClO 电离出的阳离子全部是H +,则HClO 是酸,KOH 电离出的阴离子全部是OH -,则KOH 是碱,KNO 3是由金属阳离子和酸根阴离子构成,是盐,SO 3与碱反应生成盐和水,则为酸性氧化物,Fe 2O 3与酸反应生成盐和水,则为碱性氧化物,故C 正确;
D .NH 3是氢化物,不是碱,故D 错误; 故选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 .0.1mol·L −1FeCl 3溶液中:Fe 3+能将I −氧化为I 2,故A 不选;
B . 透明溶液中:Cu 2+、NH 4+、NO -3、SO 2-
4之间不反应,故B 选;
C . 使紫色石蕊变红的溶液呈酸性:H +、CH 3COO −反应生成CH 3COOH 分子,故C 不选;
D . 0.1mol·L −1NaOH 溶液中:Mg 2+、HCO -3与OH -均可发生反应生成Mg(OH)2和CO 2-
3,故D 不选; 故选B 。
5.B 【详解】
A .强酸可以制得弱酸,酸性:H 2CO 3>HClO ,H 2CO 3可制得HClO ,故A 不符合题意;
B .强酸可以制得弱酸,酸性:H 2SO 3>CH 3COOH ,CH 3COOH 不能制得H 2SO 3,故B 符合题意;
C .强酸可以制得弱酸,酸性:H 2SO 3> H 2CO 3,H 2SO 3可以制得 H 2CO 3,故C 不符合题意;
D .强酸可以制得弱酸,酸性:CH 3COOH>HClO ,CH 3COOH 可以制得HClO ,故D 不符合题意; 故答案为B 。
6.C
【详解】
A.在氧化还原反应中,氧化剂经化学变化变成还原产物,A错误;
B.在氧化还原反应中,氧化剂得到电子被还原,还原剂失去电子被氧化,B错误;C.氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,实质是电子转移,故在氧化还原反应中,一定有电子的转移,C正确;
D.在化学反应中,还原剂能把氧化剂还原,还原剂本身被氧化,D错误;
故合理选项是C。
7.C
【详解】
MnO-的水溶液显紫色,在无色溶液中不能大量存在;且在碱性环境中,Mg2+与OH-A.
4
会反应产生Mg(OH)2沉淀,不能大量存在,A不符合题意;
HCO-、OH-会反应产生BaCO3沉淀和H2O,不能大量存在,B B.在碱性环境中,Ba2+、
3
不符合题意;
C.选项离子均无色,在碱性环境中选项离子之间及与OH-离子之间不能发生任何反应,可以大量共存,C符合题意;
D.H+、OH-离子会发生反应产生H2O,不能大量共存,D不符合题意;
故合理选项是C。
8.D
【详解】
A.该反应中元素化合价不变,因此反应不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.在该反应中只有Na2O2中的O元素化合价既升高又降低,所以Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,而水的组成元素化合价不变,所以水不是氧化剂,B不符合题意;
C.在该反应中,F、O元素化合价发生变化,反应属于氧化还原反应。
在反应中O 元素化合价由H2O中的-2价变为反应后O2中的0价,化合价升高,失去电子,被氧化,所以
H2O为还原剂,C不符合题意;
D.在该反应中,Na、H元素化合价发生变化,反应属于氧化还原反应。
在反应中,H元素化合价由反应前H2O中的+1价变为反应后的H2中的0价,化合价降低,得到电子,被还原,所以H2O为氧化剂,D符合题意;
故合理选项是D。
9.C
【详解】
A.Na与H2O先发生反应生成NaOH,NaOH再与Cu2+反应,即发生的离子反应式为:
2Na+2H2O+Cu2+=Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,A错误;
SO=Cu(OH)2↓+BaSO4↓,B错B.CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:Cu2++Ba2++2OH-+2-
4
误;
C.NaHCO3溶液与NaOH溶液混合实质是碳酸氢根离子和氢氧根离子反应生成水和碳酸根
离子,C 正确;
D .向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO 2,碳酸根离子转化成碳酸钙沉淀,次氯酸是弱酸不可拆成离子,正确的离子反应为:Ca 2++2ClO -+CO 2+H 2O=CaCO 3↓+2HClO ,D 错误; 答案选:C 。
10.C
【分析】
反应14CuSO 4+5FeS 2+12H 2O=7Cu 2S+5FeSO 4+12H 2SO 4中Cu 元素化合价降低,被还原,CuSO 4为氧化剂,FeS 2中S 元素化合价为-1价,反应后分别升高为+6价、降低为-2价,FeS 2既是氧化剂又是还原剂,据此分析判断。
【详解】
A .CuSO 4→Cu 2S ,Cu 元素化合价降低,被还原,CuSO 4 是氧化剂,故A 错误;
B .5molFeS 2发生反应时,Cu 元素化合价由+2价→+1价,14molCuSO 4得到14mol 电子,FeS 2→Cu 2S ,S 元素的化合价由-1价→-2价,生成7molCu 2S ,得到7mol 电子,有21mol 电子转移,因此1 mol FeS 2 发生反应时有 215
mol 电子转移,故B 错误; C .由化学方程式可知,反应物中含有14molSO 24-离子,生成物中有17molSO 24-离子,则
有3molS 被氧化,即产物中的SO 24-
有一部分是氧化产物,故C 正确;
D .FeS 2中S 元素化合价为-1价,反应后分别升高为+6价、降低为-2价,FeS 2既是氧化剂又是还原剂,故D 错误;
故选C 。
11.A
【分析】
由实验①可知,往W 中加足量浓NaOH 溶液,得到白色沉淀A 和溶液B ,并有刺激性气昧的气体生成,白色沉淀A 一定是氢氧化镁,有刺激性气昧的气体一定是氨气,说明W 中一定含MgSO 4和NH 4Cl ,可能含有Na 2SiO 3、Na 2SO 3、AlCl 3,一定不含CuSO 4、FeCl 3; 由实验②可知,往溶液B 加入一定量的稀硝酸,得到气体C 、溶液D 与沉淀E ,由于稀硝酸具有强氧化性、亚硫酸钠具有还原性,丙者可以发生氧化还原反应,该气体一定是NO ,硅酸钠可以与强酸反应生成硅酸沉淀,说明W 中一定含Na 2SO 3和Na 2SiO 3,由于溶液B 中可能含有偏铝酸钠,偏铝酸钠遇到少量酸时能转化为氢氧化铝沉淀,但是氢氧化铝可溶于过量的强酸中,因此,不确定原混合物中是否含有AlCl 3。
【详解】
A .由分析可知W 中一定含有MgSO 4、NH 4Cl 、Na 2SO 3和Na 2SiO 3,故选A ;
B .由题意分析可知向W 中加入足量浓NaOH 溶液由白色沉淀A 生成,该沉淀A 为()2Mg OH ;向B 中加入一定量的稀硝酸,有沉淀E(23H SiO ) 生成,故B 错;
C .往溶液B 加入一定量的稀硝酸,得到气体C ,则该气体为稀硝酸与亚硫酸钠发生反应生成的NO ,故C 错;
D.由分析可知B中的阳离子为Na+,往溶液B加入一定量的稀硝酸,由于硝酸根离子只有在酸性条件下才能表现强氧化性,所以溶液D一定显酸性,其中含有大量的H+,因为不能确定混合物中是否有氯化铝,溶液D中可能含有3
Al+;溶液B显碱性,故其中不含大量的H+(忽略水的电离),因此,B、D两溶液中的阳离子种类不可能完全相同,故D错。
答案选A。
12.A
【详解】
A.乙硼烷(B2H6)可以与NH3发生反应,3B2H6+6NH3=2B3H6N3+12H2,A错误;
B.B2H6具有强还原性,Cl2具有氧化性,所以B2H6可与Cl2发生反应,
B2H6+6Cl2=2BCl3+6HCl,B正确;
C.B2H6具有强还原性,遇空气中的O2和H2O发生剧烈反应而自燃,C正确;
D.实验室可以用Mg3B2与H3PO4共热来制备乙硼烷,
Mg3B2+2H3PO4Δ
B2H6↑+Mg3(PO4)2,D正确;
故选A。
二、填空题
13.大于石墨CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76 kJ·mol-1-313放出
46
【详解】
(1)在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9kJ的热量,据此信息可知,该反应的△H>0;故答案:大于;
(2)在高温、高压、催化剂作用下,1mol石墨转化为金刚石,吸收1.9kJ的热量,说明石墨具有的能量低,金刚石的能量高,石墨比金刚石稳定,故答案:石墨;
(3)在25℃、101 kPa下,1g甲醇(物质的量为1
32
mol),燃烧生成CO2和液态水时放热22.68
kJ,1mol甲醇完全燃烧放出热量为32×22.68 kJ=725.76kJ,1mol甲醇燃烧的热化学方程式
为:CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76 kJ·mol-1;故答案:
CH3OH(l)+3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76 kJ·mol-1;
(4)反应Cl2(g)+ 3F2(g)2ClF3(g)的∆H=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出总能量=242+3×159-2×3×172=-313 kJ·mol—1;故答案:-313;
(5)根据能量的变化示意图可知:反应生成2mol氨气,反应的∆H=508-600=-92kJ·mol-1,所以该反应为放热反应;据以上分析可知,当反应每生成1molNH3(g),放出46kJ的热量;故答案:放出;46。
14.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·mol −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=-136g 18g mol =2mol ,答案:2。
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.反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 催化剂改变了反应历程,使活化能E 降低 -196 SO 2+V 2O 5=SO 3+2VO 2 4VO 2+O 2=2V 2O 5 -1182
【详解】
(1)根据图像可知A 表示反应物总能量,C 表示生成物总能量,E 为活化能,活化能不影响反应热,所以E 的大小对该反应的反应热无影响;催化剂能降低反应所需活化能,因为催化剂改变了反应历程,所以加V 2O 5会使图中B 点降低;
(2)1 mol SO 2(g )被氧化为1 mol SO 3(g )的ΔH =-98 kJ /mol ,则2mol SO 2(g )被氧化为2mol SO 3(g )的ΔH =-196 kJ /mol ,即图中ΔH =-196 kJ /mol ;
(3)V2O5氧化SO2时,被还原为四价钒化合物,同时生成三氧化硫,反应方程式为SO2+V2O5=SO3+2VO2,四价钒化合物再被氧气氧化生成V2O5,反应方程式为4VO2+O2=2V2O5;
(4)已知:
①S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-296kJ•mol-1
②SO2(g)+1
2
O2(g)=SO3(g)ΔH2=-98kJ•mol-1
结合盖斯定律将①×3+②×3可得3S(s)+9
2
O2(g)=3SO3(g)ΔH=3(-296-98)
kJ/mol=-1182kJ/mol。
17.放热A吸热B A A放热Cl2
【分析】
I、反应物的总能量大于生成物的总能量为放热反应,反之为吸热反应;III、键能越大,反应时释放的能量越多,物质本身具有的能量越低,则越稳定;旧键断裂吸收的总能量小于新键形成释放的总能量为放热反应,反之为吸热反应;
【详解】
I.若E1>E2,反应物的总能量大于生成物的总能量,为图像A,反应放热;答案为:放热;A;
II.若E1<E2,反应物的总能量小于生成物的总能量,为图像B,反应吸热,答案为:吸热;B
III.(1)键能越大,反应时释放的能量越多,物质本身具有的能量越低,则越稳定,根据表中数据,答案为A;
(2)键能越大,反应时释放的能量越多,则越稳定,答案为A;
(3)X2+H2===2HX(X代表Cl、Br、I),以氯气为例,旧键断裂吸收的总能量
=243+436=679;新键形成释放的总能量=432×2=864,反应为放热反应,答案为:放热;(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,释放的热量分别为:185、103、9,答案为:Cl2;
18.H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g) △H= -286kJ/mol2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-
1096.7kJ·mol-1N2H4+4OH--4e- =4H2O+N2↑
【分析】
(1)①根据:化学键断裂时需吸收的能量—化学键生成时需放出的能量=反应吸收的热量计算;
②氢气和氧气反应生成1mol液态水放热286kJ,该反应的热化学方程式为:
H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g) △H= -286kJ/mol;
(2)①依据盖斯定律可得;
②肼-氧气碱性燃料电池中,负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气。
【详解】
(1)①设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ,化学键断裂时需吸收的能量—化学键生成时需放出的能量=反应吸收的热量,即:2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ,解得:x=299,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为299kJ;
②氢气和氧气反应生成1mol液态水放热286kJ,该反应的热化学方程式为:
H2(g)+1
2
O2(g)=H2O(g) △H= -286kJ/mol;
(2)①a N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H=10.7kJ·mol-1;b N2H4(g)+O2 (g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-
543kJ·mol-1;依据盖斯定律b×2-a得到 2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-
1096.7kJ·mol-1;
②肼-氧气碱性燃料电池中,负极上燃料肼失电子和氢氧根离子反应生成水和氮气,负极反应为N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。
19.N2H4(l) + 2H2O2(l) = N2(g)+4H2O(g)△H= —641.6kJ/mol O2+4e-+2H2O=4OH-N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O增大增大不变减小
【解析】
【分析】
(1)0.4 mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量,则
1mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65
=
0.4
kJ
641.6kJ的热量;
肼-空气碱性燃料电池,负极是N2H4失电子生成氮气和水,正极是氧气得电子生成氢氧根离子;
(2)温度越高反应速率越快;压强越大反应速率越快;增大反应物的浓度,反应速率加快。
【详解】
(1)0.4 mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量,则
1mol N2H4(l)和足量H2O2(l)反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65
=
0.4
kJ
641.6kJ的热量,
该反应的热化学方程式是N2H4(l) + 2H2O2(l) =N2(g)+4H2O(g) △H= —641.6kJ/mol;肼-空气碱性燃料电池,负极是N2H4失电子生成氮气和水,负极反应式是N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O,正极是氧气得电子生成氢氧根离子,正极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)温度越高反应速率越快,若升高起始时的反应温度,反应速率将增大;压强越大反应速率越快,将容器的容积缩小一半,压强变大,反应速率将增大;增大反应物的浓度,反应速率加快,保持容器的容积不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),反应物、生成物的浓度不变,所以反应速率不变;若保持容器内气体压强不变,向其中加入1 mol N2(N2不参加反应),容器体积变大,反应物、生成物的浓度减小,所以反应速率减小。
20.S(s) +O2(g)=SO2(g);∆ H=-299.52 kJ·mol-12C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l);∆H =-2600kJ·mol-1
【详解】。