高中化学考点过关上考点热化学方程式的书写和理解新人教选修
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考点过关(上)考点1 热化学方程式的书写和理解示化学反应中吸收或放出的热量的化学方程式,叫热化学方程式。
热化学方程式不仅可以表示化学反应过程中的物质变化,也可以表示反应中的能量变化。
与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了要遵守书写化学方程式的要求外还应注意以下几点:(1)热化学方程式中各物质化学式前的化学计量数仅表示该物质的物质的物质的量,并不表示物质的分子或原子数。
因此化学计量数以“mol”为单位,数值可以是小数或分数;(2)反应物和产物的聚集状态不同,反应热△H也不同。
因此,必须注明物质的聚集状态,g为气态,l为液态,S为固态,aq为水溶液,由于已经注明物质的聚集状态,所以热化学方程式中不用↓和↑。
固体有不同晶态时,还需将晶态注明,例如S(斜方),S(单斜),C(石墨),C(金刚石)等;(3)反应热△H与测定条件如温度、压强等有关。
因此书写热化学方程式应注明△H的测定条件。
若不注明,则表示在298K、101325Pa下测定的;(4)在所写的化学方程式的右边写下△H的“+”与“-”、数值和单位,方程式与△H应用空格隔开。
若为放热反应,△H为“-”,若为吸热反应,△H为“+”,由于△H与反应完成的物质的量有关,所以化学计量数必须与△H相对应。
当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。
△H的单位为kJ/mol;(5)不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热∆H表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化。
如:2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=—197kJ/mol 是指2molSO2(g)和1molO2(g)完全转化为2molSO3(g)时放出的能量。
若在相同的温度和压强时,向某容器中加入2molSO2(g)和1molO2(g)反应达到平衡时,放出的能量为Q,因反应不能完全转化生成2molSO3(g),故Q<197kJ;(6)在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1 mol 水时的反应热叫中和热。
书写中和热的化学方程式应以生成1 mol水为基准;(7)反应热可分为多种,如燃烧热、中和热、溶解热等,在101Kpa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热;(8)反应热的大小比较,只与反应热的数值有关,与“+”“-”符号无关,“+”“-”只表示吸热或放热,都是反应热。
如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-a kJ/mol,2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-b kJ/mol,两反应的反应热的关系<。
为a b
【例题1】25 ℃,101 k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol,辛烷的燃烧热为5518 kJ/mol。
下列热化学方程式书写正确的是()
A.2H+(aq) + SO42-(aq) + Ba2+ (aq) +2OH-(aq)=BaSO4(s) +2H2O(1) △H=-57.3 kJ/mol
B.KOH(aq) + 1/2H2 SO4(aq)= 1/2K2SO4(aq) + H2O(l) △H=-57.3kJ/mol
C.C8H18(l) + 25/2O2 (g)=8CO2 (g)+ 9H2O △H=-5518 kJ/mol
D.2C8H18(g) + 25O2 (g)=16CO2 (g)+18H2O(1) △H=-5518 kJ/mol
盖斯定律是瑞典化学家盖斯通过大量实验证明,化学反应的反应热只与反应体系的始末状态有关,与反应途径无关。
根据盖斯定律,通过计算反应热,可以书写新的热化学方程式。
利用盖斯定律书写热化学方程式是学习的难点,也是高考的热点。
解决此类习题的关键在于怎样找出代数运算式。
可以通过观察分析的方法求出,以下为具体步骤:(1)写:书写待求的反应方程式;(2)看:看待求的反应方程式中的反应物和生成物在已知方程式中的位置,如果位置相同,即都是反应物,或都是生成物,则用加法,即加∆H ;如果位置相反,则用减法,即减∆H ;(3)调:根据待求方程式中的反应物和生成物的系数,观察同一物质前的系数是否一致,若不一致,则在相应的物质前乘或除以一定数字,将其系数调整与待求的方程式中的反应物和生成物的系数一致;(4)查:有时往往会出现一些干扰的方程式,最好检验上述分析的正确与否;
(5)和:将已知方程式变形后的∆H 相加,计算得出新的∆H 的值。
【例题2】(1)已知下列反应:SO 2(g)+2OH -(aq)===SO 2-3(aq)+H 2O(l) ΔH 1,ClO -(aq)+SO 2-3(aq)===SO 2-4(aq)+Cl -(aq) ΔH 2,CaSO 4(s)===Ca 2+(aq)+SO 2-4(aq) ΔH 3,则反应SO 2(g)+Ca 2+(aq)+ClO -(aq)+2OH -(aq)===CaSO 4(s)+H 2O(l)+Cl -(aq)的ΔH =。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:①CH 3OH(g)+H 2O(g)===CO 2(g)+3H 2(g)ΔH =+49.0 kJ·mol -1②CH 3OH(g)+12
O 2(g)===CO 2(g)+2H 2(g)ΔH =-192.9 kJ·mol -1,又知③H 2O(g)===H 2O(l) ΔH =-44 kJ·mol -1则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式: __________________。
(3)25℃101kPa 下,①2Na(s)+12
O 2(g)===Na 2O(s)ΔH 1=-414kJ·mol -1②2Na(s)+O 2(g)===Na 2O 2(s)ΔH 2=-511kJ·mol -1,则Na 2O 2(s)+2Na(s)===2Na 2O(s)ΔH 是_______。
(4)已知25℃时,①HF(aq)+OH -(aq)===F -(aq)+H 2O(l)ΔH =-67.7kJ·mol
-1②H +(aq)+OH -(aq)===H 2O(l)ΔH =-57.3kJ·mol -1,则氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:HF(aq)
F -(aq)+H +
(aq)ΔH=kJ·mol -1。
(5)已知:温度过高时,WO 2(s)转变为WO 2(g):①WO 2(s)+2H 2(g)=W(s)+2H 2O(g)ΔH =+66.0 kJ·mol -1②WO 2(g)+2H 2(g)=W(s)+2H 2O(g)ΔH =-137.9 kJ·mol -1,则WO 2(s)=WO 2(g)的ΔH =_________________________________________。
【解析】(1)将题中的3个反应依次标记为①、②、③,根据盖斯定律,①+②-③即得所求的反应,ΔH
=ΔH 1+ΔH 2-ΔH 3。
(2)根据盖斯定律,由3×②-①×2+③×2得:CH 3OH(g)+32
O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l)ΔH =3×(-192.9 kJ·mol -1)-2×49.0 kJ·mol -1+(-44 kJ·mol -1)×2=-764 kJ·mol -1。
(3)观察可知,
①×2-②可得:Na 2O 2(s)+2Na(s)===2Na 2O(s);根据盖斯定律,Na 2O 2(s)+2Na(s)===2Na 2O(s)的ΔH =ΔH 1×2-ΔH 2=(-414 kJ·mol -1)×2-(-511 kJ·mol -1)=-317 kJ·mol -1。
(4)根据盖斯定律,将①式减去②式可得:HF(aq) H +(aq)+F -(aq)ΔH =-10.4 kJ·mol -1。
(5)根据题意由①-②可得WO 2(s)=WO 2(g)
ΔH =+203.9 kJ·mol -1。
利用盖斯定律的计算主要易出现两方面的错误,不能设计出合理的反应路线进行加减、加减时未正确利用化学计量数。
书写热化学方程式时,漏写物质的聚集状态(漏一种就全错);ΔH 的符号“+”、“-”标示错误;ΔH 的值与各物质化学计量数不对应;ΔH 后不带单位或单位写错(写成kJ 、kJ·mol)等常见错误一定要回避。
【考点练习】
1.25 ℃、101 kPa 时,强酸与强碱的稀溶液中发生中和反应的中和热为57.3 kJ·mol -1
,则下列描述正确的是( )
A.KOH(aq)+12H 2SO 4(aq)===12
K 2SO 4(aq)+H 2O(l)ΔH =-57.3 kJ·mol -1 B.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H 2O(l)ΔH =+57.3 kJ·mol -1
C.H 2SO 4和Ca(OH)2反应的中和热为ΔH =2×(-57.3)kJ·mol -1
D.稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol 水,放出57.3 kJ 热量
2.已知反应热:①25 ℃、101 kPa 时,2C(s)+O 2(g)===2CO(g)ΔH =-221 kJ·mol -1,②稀溶液中,H +(aq)+OH -(aq)===H 2O(l)ΔH =-57.3 kJ·mol -1,弱电解质电离时吸热。
下列结论正确的是( )
A.C 的燃烧热大于110.5 kJ·mol -1
B.①的反应热为221 kJ·mol -1
C.稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热为-57.3 kJ·mol -1
D.稀醋酸与稀NaOH 溶液反应生成1 mol 水,放出57.3 kJ 热量
3.已知在1.01×105 Pa 、298 K 条件下,2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ 的热量,下列热化学方程式正确的是( )
A.H 2O(g)===H 2(g)+12
O 2(g)ΔH =+242 kJ·mol -1 B.2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(l)ΔH =-484 kJ·mol -1
C.H 2(g)+12
O 2(g)===H 2O(g)ΔH =+242 kJ·mol -1 D.2H 2(g)+O 2(g)===2H 2O(g)ΔH =+484 kJ·mol -1
4.已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1 mol 二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )
A.2C 2H 2(g)+5O 2(g)===4CO 2(g)+2H 2O(l)ΔH =-2b kJ·mol -1
B.C 2H 2(g)+52
O 2(g)===2CO 2(g)+H 2O(l)ΔH =+2b kJ·mol -1 C.2C 2H 2(g)+5O 2(g)===4CO 2(g)+2H 2O(l)ΔH =-4b kJ·mol -1
D.2C 2H 2(g)+5O 2(g)===4CO 2(g)+2H 2O(l)ΔH =+b kJ·mol -1
5.S(单斜)和S(正交)是硫的两种同素异形体。
已知:①S(单斜,s)+O 2(g)===SO 2(g)ΔH 1=-297.16 kJ·mol -1,②S(正交,s)+O 2(g)===SO 2(g)ΔH 2=-29
6.83 kJ·mol -1
,③S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH 3。
下列说法正确的是( )
A.ΔH 3=+0.33 kJ·mol -1
B.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) ΔH 3<0,正交硫比单斜硫稳定
D.S(单斜,s)===S(正交,s) ΔH 3>0,单斜硫比正交硫稳定
6.写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25 ℃、101 kPa 下,1 g 甲醇燃烧生成CO 2和液态水时放热22.68 kJ 。
则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为。
(2)若适量的N 2和O 2完全反应,每生成23 g NO 2需要吸收16.95 kJ 热量。
其热化学方程式为。
(3)用N A 表示阿伏加德罗常数,在C 2H 2(气态)完全燃烧生成CO 2和液态水的反应中,每有5N A 个电子转移时,放出650 kJ 的热量。
其热化学方程式为。
(4)已知拆开1 mol H —H 键、1 mol N —H 键、1 mol N≡N 键分别需要的能量是436 kJ 、391 kJ 、946 kJ ,则N 2与H 2反应生成NH 3的热化学方程式为。
7.(1)在微生物作用的条件下,NH +4经过两步反应被氧化成NO -3。
两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应,判断依据是_______________。
②1 mol NH +4(aq)全部氧化成NO -
3(aq)的热化学方程式是_________________________。
(2)已知红磷比白磷稳定,则反应P 4(白磷,s)+5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 1;4P(红磷,s)+5O 2(g)===2P 2O 5(s) ΔH 2;ΔH 1和ΔH 2的关系是ΔH 1________ΔH 2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在298 K 、101 kPa 时,已知:2H 2O(g)===O 2(g)+2H 2(g) ΔH 1;Cl 2(g)+H 2(g)===2HCl(g) ΔH 2;2Cl 2(g)
+2H 2O(g)===4HCl(g)+O 2(g) ΔH 3则ΔH 3与ΔH 1和ΔH 2之间的关系正确的是_____。
A.ΔH 3=ΔH 1+2ΔH 2
B.ΔH 3=ΔH 1+ΔH 2
C.ΔH 3=ΔH 1-2ΔH 2
D.ΔH 3=ΔH 1-ΔH 2
(4)已知:2CO(g)+O 2(g)===2CO 2(g) ΔH =-566 kJ·mol -1①Na 2O 2(s)+CO 2(g)===Na 2CO 3(s)+12
O 2(g)ΔH =-226 kJ·mol -1②,则CO(g)与Na 2O 2(s)反应放出509 kJ 热量时,电子转移数目为_______________。
(5)已知H 2(g)+Br 2(l)===2HBr(g) ΔH =-72 kJ·mol -1,蒸发1 mol Br 2(l)需要吸收的能量为30 kJ ,其他相关数据如下表:
则表中a =________。
8.研究NO x 、SO 2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)处理含CO 、SO 2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S 。
已知:
①CO(g)+12
O 2(g)===CO 2(g)ΔH =-283.0 kJ·mol -1 ②S(s)+O 2(g)===SO 2(g) ΔH =-296.0 kJ·mol -1
此反应的热化学方程式是___________________________________________________。
(2)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。
已知:CO(g)+NO 2(g)===NO(g)+CO 2(g)ΔH =-a kJ·mol -1(a >0),2CO(g)+2NO(g)===N 2(g)+2CO 2(g)ΔH =-b kJ·mol -1(b >0),若用标准状况下3.36 L CO 还原NO 2至N 2(CO 完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为________mol ,放出的热量为______________kJ(用含有a 和b 的代数式表示)。
(3)用CH 4催化还原NO x 也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)ΔH 1=-574 kJ·mol -1①CH 4(g)+4NO(g)===2N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH 2=?②若1 mol CH 4还原NO 2至N 2,整个过程中放出的热量为867 kJ ,则ΔH 2=________。
参考答案与解析
1.【解析】根据中和热的定义和题意,A 正确;中和反应为放热反应,ΔH 为负值,B 错误;中和热指生成1 mol H 2O(l)时的反应热,C 错误;D 中醋酸是弱酸,电离要吸收热量,生成1 mol 水时放出的热量小于57.3 kJ 。
【答案】A
2.【解析】①的反应热为-221 kJ ·mol -1;稀硫酸与稀NaOH 溶液反应的中和热为57.3 kJ·mol -1;稀醋酸是弱电解质,与稀NaOH 溶液反应时电离吸热,所以生成1 mol 水放出的热量小于57.3 kJ 。
【答案】A
3.【解析】2 mol 氢气燃烧生成水蒸气放出484 kJ 热量,则1 mol 氢气燃烧生成水蒸气应放出12
×484 kJ =242 kJ 热量,放出热量ΔH 为“-”,各物质的状态分别是H 2(g)、O 2(g)、H 2O(g)。
B 项中的H 2O 的状态应为气态;C 、D 项中ΔH 的符号应为“-”;A 项是逆向进行的反应,ΔH 为“+”,数值相等,故应选A 。
【答案】A
4.【解析】放热反应中ΔH <0,所以B 、D 错误;生成1 mol CO 2时放出b kJ 的热量,所以,生成4 mol CO 2时放出的热量为4b kJ ,所以C 正确。
【答案】C
【答案】(1)CH 3OH(l)+32O 2(g)===CO 2(g)+2H 2O(l) ΔH =-725.76 kJ·mol -1(2)N 2(g)+
2O 2(g)===2NO 2(g)ΔH =+67.8 kJ·mol -1(3)C 2H 2(g)+52
O 2(g)===2CO 2(g)+H 2O(l)ΔH =-1 300 kJ·mol -1(4)N 2(g)+3H 2(g)===2NH 3(g)ΔH =-92 kJ·mol -1
7.【解析】(1)由图可知:NH +4(aq)+32
O 2(g)===NO -2(aq)+2H +(aq)+H 2O(l) ΔH =-273 kJ·mol -1,NO -2(aq)+12
O 2(g)===NO -3(aq) ΔH =-73 kJ·mo l -1,2个热化学方程式相加即可得第②问答案。
(2)将2个热化学方程式相减得P 4(白磷,s)===4P(红磷,s) ΔH =ΔH 1-ΔH 2,由红磷比白磷稳定可知白磷的能量高,白磷转化为红磷是放热反应,ΔH <0,所以ΔH 1<ΔH 2。
(3)将题中3个热化学方程式依次编号为①、②、③,则
③=①+②×2,所以ΔH 3=ΔH 1+2ΔH 2。
(4)(①+②×2)×12
得:CO(g)+Na 2O 2(s)===Na 2CO 3(s)ΔH =-509 kJ·mol -1,即该反应放出590 kJ 热量时转移2 mol e -。
(5)由题中热化学方程式及蒸发1 mol Br 2(l)吸热30 kJ 可得:H 2(g)+Br 2(g)===2HBr(g) ΔH =-102 kJ·mol -1,则436+200-2a =-102,a =369。
【答案】(1)①放热 ΔH <0(或反应物的总能量大于生成物的总能量) ②NH +4(aq)+2O 2(g)===NO -3(aq)+2H +(aq)+H 2O(l) ΔH =-346 kJ·mol -1 (2)< (3)A (4)2 mol(或1.204×1024,或2N A ) (5)369
8.【解析】(1)依据题意知,处理烟道气污染的一种方法是将CO 、SO 2在催化剂作用下转化为单质S ,对照反应①和②,并根据盖斯定律将反应①×2-②可得答案。
(2)假设两个反应分别为①、②,由①×2+②可得:4CO(g)+2NO 2(g)===N 2(g)+4CO 2(g) ΔH =-(2a +b )kJ·mol -1,反应中转移电子为8e -。
因此标准状况下
的3.36 L CO 还原NO 2时,转移电子为0.154×8 mol=0.3 mol ,放出的热量为0.154
×(2a +b )=3(2a +b )/80 kJ 。
(3)CH 4还原NO 2至N 2的热化学方程式为CH 4(g)+2NO 2(g)===N 2(g)+CO 2(g)+2H 2O(g) ΔH =-867 kJ·mol
-1,根据盖斯定律,ΔH=1
2
(ΔH1+ΔH2),解得ΔH2=-867 kJ·mol-1×2-(-574 kJ·mol-1)=-1 160
kJ·mol-1。
【答案】(1)2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g)ΔH=-270 kJ·mol-1(2)0.3 3(2a+b)/80 (3)-1 160 kJ·mol-1
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A.氯碱工业中完全电解含2 mol NaCl的溶液产生H2分子数为N A
B.14 g分子式为C n H2n的烃中含有的碳碳双键数为N A/n
C.2.0 g H218O与2.0 g D2O中所含的中子数均为N A
D.常温下,将56 g铁片投入到足量的浓硫酸中生成SO2的分子数为1. 5N A
2.碘化砹(AtI)可发生下列反应:①2AtI+2Mg MgI2+MgAt2②AtI+2NH3(I)NH4I+AtNH2.对上述两个反应的有关说法正确的是()
A.两个反应都是氧化还原反应
B.反应①MgAt2既是氧化产物,又是还原产物
C.反应②中AtI既是氧化剂,又是还原剂
D.MgAt2的还原性弱于MgI2的还原性
3.对于1mol/L盐酸与铁片的反应,下列措施不能使产生H2反应速率加快的是()
A.加入一小块铜片B.改用等体积98%的硫酸
C.用等量铁粉代替铁片D.改用等体积3mol/L盐酸
4.下列判断正确的是( )
A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解,可确定原溶液中有Cl—存在
B.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定原溶液中有CO32—存在
C.加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,可确定原溶液中有SO42—存在
D.通入Cl2后,溶液由无色变为深黄色,加入淀粉溶液后,溶液变蓝,可确定原溶液中有I—存在
5.草酸亚铁(FeC2O4)可作为生产电池正极材料磷酸铁锂的原料,受热容易分解,为探究草酸亚铁的热分解产物,按下面所示装置进行实验。
下列说法不正确的是
A.实验中观察到装置B、F中石灰水变浑浊,E中固体变为红色,则证明分解产物中有CO2和CO
B.反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,证明分解产物中不含Fe2O3
C.装置C的作用是除去混合气中的CO2
D.反应结束后,应熄灭A,E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温
6.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.碳酸钙溶于稀醋酸:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.铜与稀硝酸反应:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
C.向NH4HCO3溶液中滴加过量Ba(OH)2溶液:HCO3-+OH-+Ba2+=H2O+BaCO3↓
D.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:CH3CHO+[Ag(NH3)2]++2OH-CH3COO-+NH4++NH3+ Ag↓+H2O 7.用标准盐酸滴定未知浓度氢氧化钠溶液,描述正确的是
A.用石蕊作指示剂
B.锥形瓶要用待测液润洗
C.如图滴定管读数为25.65mL
D.滴定时眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化
8.油炸虾条、薯片等易碎的食品,不宜选用真空袋装而应采用充气袋装。
在实际生产中,充入此类食品袋的是下列气体中的()
A.氧气B.二氧化碳C.空气D.氮气
9.2019年诺贝尔化学奖授予美国科学家约翰•古迪纳夫、斯坦利•惠廷厄姆和日本科学家吉野彰,以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。
近日,有化学家描绘出了一种使用DMSO(二甲亚砜)作为电解液,并用多孔的黄金作为电极的锂—空气电池的实验模型,该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应,形成过氧化锂,其装置图如图所示。
下列有关叙述正确的是()
A.DMSO电解液能传递Li+和电子,不能换成水溶液
B.该电池放电时每消耗2molO2,转移4mol电子
C.给该锂—空气电池充电时,金属锂接电源的正极
D.多孔的黄金为电池正极,电极反应式可能为O2+4e-=2O2-
10.在下列各用途中,利用了物质的氧化性的是
A.用食盐腌制食物B.用漂粉精消毒游泳池中的水
C.用汽油洗涤衣物上的油污D.用盐酸除去铁钉表面的铁锈
11.下列有关化学用语表示正确的是
A.甲酸乙酯的结构简式:CH3OOCCH3B.Al3+的结构示意图:
C.次氯酸钠的电子式:D.中子数比质子数多1的磷原子:3115P
12.设N A为阿伏加德罗常数的值。
下列有关叙述正确的是()
A.常温常压下,等物质的量浓度的Na2CO3与Na2S溶液中阳离子的数目相等
B.标准状况下,22.4LHF所含有的分子数目为N A
C.常温常压下,NO2与N2O4的混合气体46g,原子总数为3N A
D.0.1mol-NH2(氨基)中所含有的电子数为N A
13.雌黄(As2S3)在我国古代常用作书写涂改修正胶。
浓硝酸氧化雌黄可制得硫黄,并生成砷酸和一种红棕色气体,利用此反应原理设计为某原电池。
下列有关叙述正确的是
A.砷酸的分子式为H2AsO4
B.红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出
C.该反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为12:1
D.该反应中每析出4.8g硫黄,则转移0.5mol电子
14.高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O ═3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH.下列叙述正确的是
A.放电时,负极反应式为3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn(OH)2
B.放电时,正极区溶液的pH减小
C.充电时,每转移3mol电子,阳极有1mol Fe(OH)3被还原
D.充电时,电池的锌电极接电源的正极
15.下列五种短周期元素的某些性质如表所示(其中只有W、Y、Z为同周期元素)。
元素X W Y Z R
原子半径(pm) 37 64 66 70 154
主要化合价+1 -1 -2 -5、-3 +1
下列叙述错误的是
A.原子半径按X、W、Y、Z、R的顺序依次增大
B.X、Y、Z三种元素形成的化合物,其晶体可能是离子晶体,也可能是分子晶体
C.W、Y、Z三种元素形成的气态氢化物稳定性:ZH3>H2Y>HW
D.R元素可分别与X、W、Y三种元素形成离子化合物
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
H NCOONH)是一种易分解、易水解的白色固体,可用于化肥、灭火剂、洗涤剂等。
16.氨基甲酸铵(24
某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵。
反应式:
2NH(g)+CO(g)H NCOONH(s)ΔH<0。
3224
NH,你所选择的试剂是__________________。
(1)如果使用如图所示的装置制取3
(2)制备氨基甲酸铵的装置如图,把氨和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,当悬浮物较多时,停止制备。
(注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
)
①发生器用冰水冷却的原因是________________________________________________;液体石蜡鼓泡瓶的作用是__________________________;发生反应的仪器名称是_______________。
②从反应后的混合物中过滤分离出产品。
为了得到干燥产品,应采取的方法是_______________(选填序号)
a.常压加热烘干
b.高压加热烘干
c.真空40℃以下烘干
(3)尾气有污染,吸收处理所用试剂为浓硫酸,它的作用是_________________________。
(4)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.1730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.500g。
样品中氨基甲酸铵的质量分数为_______________。
M NH COONH=78,M NH HCO=79,M CaCO=100]
[已知()()()
r24r43r3
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.美托洛尔可用于治疗高血压及心绞痛,某合成路线如下:
回答下列问题:
(1)写出C中能在NaOH溶液里发生反应的官能团的名称______。
(2)A→B和C→D的反应类型分别是___________、____________,H的分子式为______。
(3)反应E→F的化学方程式为______。
(4)试剂X的分子式为C3H5OCl,则X的结构简式为______。
(5)B的同分异构体中,写出符合以下条件:①含有苯环;②能发生银镜反应;③苯环上只有一个取代基且能发生水解反应的有机物的结构简式____________。
(6)4-苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲酸和苯酚为原料制备4-苄基苯酚
的合成路线:____________(无机试剂任用)。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.深入研究碳元素的化合物有重要意义,回答下列问题:
(1)已知在常温常压下:①CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) △H=-359.8kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-556.0kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ·mol-1
写出体现甲醇燃烧热的热化学方程式______________。
(2)在恒温、恒容密闭容器中加入H2C2O4,发生反应:H2C2O4(s)CO2(g)+CO(g)+H2O(g),下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是_____。
A.压强不再变化B.CO2(g)的体积分数保持不变
C.混合气体的密度不再变化D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
(3)合成尿素的反应为2NH3(g) + CO2(g) =CO(NH2)2(s) + H2O(g)。
t℃时,若向容积为2L的密闭容器中加入3mol NH3和1molCO2,达到平衡时,容器内压强为开始时的0.75倍。
则t℃时的化学平衡常数为_____,若保持条件不变,再向该容器中加入0.5molCO2和1molH2O,NH3的转化率将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)用化学用语和相关文字从平衡移动的角度分析AlCl3溶液可以溶解CaCO3固体的原因是__________。
(5)常温下,测得某CaCO3的饱和溶液pH=10.0,忽略CO32-的第二步水解,碳酸根的浓度约为
c(CO32-)=____mol/L。
(已知:K a1(H2CO3)=4.4×10-7 K a2(H2CO3)=4.7×10-11)。
碳酸钙饱和溶液中的离子浓度由大到小排序___________。
19.(6分)铬渣(主要含Cr2O3 ,还有Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)是铬电镀过程中产生的含铬污泥,实现其综合利用可减少铬产生的环境污染。
铬渣的综合利用工艺流程如下:
试回答下列问题:
(1)高温煅烧时,Cr2O3参与反应的化学方程式为__________。
(2)“浸出液”调pH时加入的试剂最好为________,除杂时生成Al(OH)3的离子方程式为________。
(3)加入Na2S时,硫元素全部以S2O32-形式存在,写出该反应的离子方程式: ._______
(4)根据图1溶解度信息可知,操作a包含蒸发结晶和______。
固体a化学式为________
(5)设计如图装置探究铬的性质,观察到图2装置中铜电极上产生大量的无色气泡,根据上述现象试推测金属铬的化学性质:________。
在图3装置中当开关K断开时,铬电极无现象,K闭合时,铬电极上产生大量无色气体,然后气体变为红棕色,根据上述现象试推测金属铬的化学性质:__________。
(6)工业上处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法,该法是向废水中加入FeSO4.7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+ ,调节pH,使Fe、Cr转化成相当于FeⅠⅠ[Fe xⅡCr(2-x)Ⅲ]O4(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。
每处理1 mol Cr2O72- ,需加人a molFeSO4·7H2O,下列结论正确的是________. (填字母)。
A x=0.5,a=6
B x=0.5,a= 10
C x=1.5,a=6
D x=1.5,a=10
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.C 【解析】 【详解】
A .氯碱工业中完全电解NaCl 的溶液的反应为2NaCl+ 2H 2O 电解
H 2↑+Cl 2↑+2NaOH,含2molNaCl 的溶液发生电解,则产生H 2为1mol ,分子数为N A ,但电解质氯化钠电解完可继续电解氢氧化钠溶液(即电解水),会继续释放出氢气,则产生的氢气分子数大于N A ,故A 错误;
B .分子式为
C n H 2n 的链烃为单烯烃,最简式为CH 2,14g 分子式为C n H 2n 的链烃中含有的碳碳双键的数目为
=N A ×1414/g ng mol =A N n
;如果是环烷烃不存在碳碳双键,故B 错误;
C .H 218
O 与D 2O 的摩尔质量均为20g/mol ,所以2.0g H 218
O 与2.0gD 2O 的物质的量均为0.1mol ,H 218
O 中所含的中子数:20-10=10,D 2O 中所含的中子数:20-10=10,故2.0 g H 218O 与2.0 g D 2O 所含的中子数均为N A ,故C 正确;
D .常温下铁遇到浓硫酸钝化,所以常温下,将56g 铁片投入足量浓硫酸中,生成SO 2分子数远远小于1. 5N A ,故D 错误; 答案选C 。
【点睛】
该题易错点为A 选项,电解含2 mol 氯化钠的溶液,电解完可继续电解氢氧化钠溶液(即电解水),会继续释放出氢气,则产生的氢气分子数大于N A 。
2.B 【解析】 【详解】
A .①中Mg 、At 元素的化合价变化,属于氧化还原反应,而②中没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A 错误;
B .①中Mg 、At 元素的化合价变化,MgAt 2既是氧化产物,又是还原产物,故B 正确;
C .②中没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故C 错误;
D .由还原剂的还原性大约还原产物的还原性可知,Mg 的还原性大于MgAt 2,不能比较MgAt 2、MgI 2的还原性,故D 错误; 故选B . 3.B
【解析】
【详解】
A.Fe、Cu和稀盐酸能构成原电池,Fe易失电子作负极而加快反应速率,故A正确;
B.将稀盐酸改用浓硫酸,浓硫酸和Fe发生钝化现象且二者反应生成二氧化硫而不是氢气,故B错误;C.将铁粉代替铁片,增大反应物接触面积,反应速率加快,故C正确;
D.改用等体积3mol/L稀盐酸,盐酸浓度增大,反应速率加快,故D正确;
故答案为B。
【点睛】
考查化学反应速率影响因素,明确浓度、温度、催化剂、反应物接触面积等因素对反应速率影响原理是解本题关键,1mol/L盐酸与铁片的反应,增大盐酸浓度、将铁片换为铁粉、升高温度、使其形成原电池且Fe 作负极都能加快反应速率,易错选项是B。
4.D
【解析】
【分析】
【详解】
A、在加HCl之前生成的可能是AgCl沉淀,也可能是别的白色沉淀,但是后面加上HCl中含有大量Cl-,所以不能确定Cl-是原溶液里的还是后来加进去的,故A错误;
B、碳酸根、碳酸氢根、亚硫酸根、亚硫酸氢根遇到盐酸,均会生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故B错误;
C、若溶液中含有亚硫酸根,加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸相当于存在了硝酸,亚硫酸根能被硝酸氧化成硫酸根,会生成硫酸钡沉淀,故C错误;
D、氯气能将碘离子氧化为碘单质,碘水溶液为棕黄色,碘遇淀粉变蓝色,故D正确;
综上所述,本题应选D。
5.B
【解析】
【详解】
A选项,实验中观察到装置B中石灰水变浑浊,说明产生了分解产物中有CO2,E中固体变为红色,F中石灰水变浑浊,则证明分解产物中有CO,故A正确;
B选项,因为反应中生成有CO,CO会部分还原氧化铁得到铁,因此反应结束后,取A中固体溶于稀硫酸,向其中滴加1~2滴KSCN溶液,溶液无颜色变化,不能证明分解产物中不含Fe2O3,故B错误;
C选项,为了避免CO2影响CO的检验,CO在E中还原氧化铜,生成的气体在F中变浑浊,因此在装置C要
除去混合气中的CO2,故C正确;
D选项,反应结束后,应熄灭A,E处酒精灯后,持续通入N2直至温度恢复至室温避免生成的铜单质被氧化,故D正确;
综上所述,答案为B。
【点睛】
验证CO的还原性或验证CO时,先将二氧化碳除掉,除掉后利用CO的还原性,得到氧化产物通入澄清石灰水中验证。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.醋酸是弱酸,应该写化学式,离子方程式是:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO—+H2O+CO2↑,A错误;B.铜与稀硝酸反应,方程式符合反应事实,B正确;
C.向NH4HCO3溶液中滴加过量Ba(OH)2溶液,盐电离产生的阳离子、阴离子都发生反应,离子方程式是:NH4++HCO3-+2OH-+Ba2+=H2O+ BaCO3↓+NH3∙H2O,C错误;
D.用银氨溶液检验乙醛中的醛基,方程式的电荷不守恒,应该是:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH3COO-+NH4++3NH3+ 2Ag↓+H2O,D错误。
故选B。
7.D
【解析】
【详解】
A.滴定终点时石蕊变色不明显,通常不用石蕊作指示剂,故A错误;
B. 锥形瓶如果用待测液润洗,会使结果偏高,故B错误;
C. 如图滴定管读数为24.40mL,故C错误;
D.滴定时眼睛不需要注视滴定管中液面,应该注视锥形瓶中溶液颜色变化,以便及时判断滴定终点,故D 正确;
故选:D。
8.D
【解析】
【详解】
油炸虾条、薯片具有还原性,易被氧化性气体氧化而变质,保存时,充入气体应为非氧化性气体,空气和氧气相比较,氧气的浓度更大,氧化性更强,易使食品变质,在食品袋中冲入氮气既可以防挤压又可以防氧化,故选D。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.DMSO电解液能传递Li+,但不能传递电子,A不正确;
B.该电池放电时O2转化为O22-,所以每消耗2molO2,转移4mol电子,B正确;
C.给该锂—空气电池充电时,金属锂电极应得电子,作阴极,所以应接电源的负极,C不正确;
D.多孔的黄金为电池正极,电极反应式为O2+2e-=O22-,D不正确;
故选B。
10.B
【解析】
【详解】
A.食品腌制的原理为氯化钠形成溶液,然后通过扩散和渗透作用进入食品组织内,从而降低食品水分活度,提高渗透压,抑制微生物和酶的活动,达到防止食品腐败的目的,错误;
B.用漂粉精消毒游泳池中的水,是利用其有效成分Ca(ClO)2水解产生的HClO的强的氧化性杀菌消毒,正确;C.用汽油洗涤衣物上的油污,是利用油脂容易溶于汽油的溶解性,错误;
D.用盐酸除去铁钉表面的铁锈,是利用酸与金属氧化物产生可溶性盐和水,发生的是复分解反应,错误。
11.D
【解析】
【详解】
A. 甲酸乙酯的结构简式:HCOOCH2CH3,故错误;
B. Al3+的结构示意图:,故错误;
C. 次氯酸钠的电子式:,故错误;。