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辽宁省阜新市第二高级中学2019-2020学年高二上学期第一次月考化学试化学题(解析版)
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辽宁省阜新市第二高级中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题
满分:100分 考试时间:90分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 N 14 C 12 S 32 Cl 35.5 F 19 Na 23 Fe 56 Zn 65 Mg 24 Cu 64 Al 27 Ag 108 Ba 137
一、单选题(每题只有一个正确选项,每题3分,共63分)
1.已知反应:①25℃、101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol−1;②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol−1。下列结论中正确的是( )
A. 碳的燃烧热ΔH<-110.5kJ·mol−1
B. ①的反应热为221kJ·mol−1
C. 稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
D. 由②可知稀溶液中
【答案】A
【解析】
【详解】A.由反应①可知,1mol碳燃烧生成CO放出的热量为110.5 kJ,CO燃烧生成二氧化碳会继续放出热量,故1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ,所以碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol,即碳的燃烧热△H<-110.5 kJ/mol,故A正确;
B.反应热包含符号,①的反应热为-221 kJ•mol-1,故B错误;
C.醋酸是弱酸,电离需要吸热,所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出热量小于57.3kJ,故C错误;
D.H2SO4与氢氧化钡反应生成水的同时生成了硫酸钡沉淀,生成1mol水时,放出的热量大于57.3kJ,即ΔH<-57.3kJ·mol−1,故D错误;
故选A
2.一定温度下,反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )
A. 缩小体积使压强增大 B. 恒容,充入N2
C. 恒容,充入He D. 恒压,充入He
【答案】C
【解析】
【分析】从影响化学反应速率的因素入手进行分析;
【详解】A、缩小容器的体积,组分浓度增大,反应速率加快,故A不符合题意;
B、恒容状态下,充入氮气,增加氮气浓度,反应速率加快,故B不符合题意;
C、He不参与反应,恒容状态下,充入He,反应混合物中各组分浓度不变,即化学反应速率不变,故C符合题意;
D、恒压状态下,充入He,容器的体积增大,反应混合物中组分浓度减小,化学反应速率减缓,故D不符合题意;
答案选C。
3.某反应由两步反应A→B→C构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确的是( )
A. 两步反应均为吸热反应
B. A与C的能量差为E4
C. 三种化合物中的稳定性B﹤A﹤C
D. A→B反应,反应条件一定要加热
【答案】C
【解析】
【详解】A.A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,故A错误;
B. A与C的能量差为E4-E3-E1+E2,故B错误;
C.物质的总能量越低,越稳定,三种化合物中的稳定性B﹤A﹤C,故C正确;
D. A→B反应为吸热反应,但吸热反应不一定要加热,故D错误;
答案:C
4.有关键能(破坏1mol共价键吸收的能量)数据如表
化学键
Si-O
O═O
Si-Si
键能/kJ•mol-1
X
498.8
176
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)═SiO2(s)△H=-989.2kJ•mol-1,则X的值为(已知1mol Si中含有2mol Si-Si键,1mol SiO2中含有4mol Si-O键) ( )
A. 34.6 B. 460 C. 832 D. 920
【答案】B
【解析】
【详解】已知Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=-989.2kJ•mol-1,1mol晶体硅中含有2molSi-Si,1molSiO2中含有4molSi-O,1molO2中含有1molO=O,则2×176+498.8-4x=-989.2,解得x=460,故选B。
5.燃烧1g乙炔(C2H2)生成二氧化碳和液态水,放出热量50kJ, 则这一反应的热化学反应方程式为( )
A. 2C2H2(g)+ 5O2(g) ═4CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH= +50kJ/mol
B. C2H2(g)+ 5/2O2(g)═2CO2(g)+ H2O(l) ΔH= +1300kJ/mol
C. 2C2H2+ 5O2 ═4CO2 + 2H2O ΔH=-2600kJ
D. 2C2H2(g)+ 5O2(g)═4CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH=-2600kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】1mol乙炔的质量为26g,则1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出的热量为:50kJ×=1300kJ。
A.乙炔的燃烧为放热反应,焓变值小于0,且2mol乙炔完全燃烧放出的热量为2600kJ,故A错误;
B.1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出的热量为1300kJ,ΔH= -1300kJ/mol,故B错误;
C.生成水的状态应该为液态,应该标注(l),故C错误;
D.2mol乙炔完全燃烧放出热量为:1300kJ×2=2600kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2600 kJ•mol-1,故D正确;
故选D。
6. 化学能与热能、电能等能相互转化.关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A. 化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
B. 铝热反应中,反应物总能量比生成物的总能量低
C. 图I所示的装置能将化学能转变为电能
D. 图II所示的反应为吸热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,故A正确;
B、铝热反应是放热反应,反应物的总能量应大于生成物的总能量,故B错误;
C、没有形成闭合回路,不能形成原电池,不能将化学能转化为电能,故C错误;
D、图示中反应物的总能量大于生成物总能量,此反应是放热反应,故D错误。
故选A。
7.下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是( )
A. 甲烷的燃烧热为890.3kJ•mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+ 2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2O(g) △H = -890.3kJ•mol-1
B. 已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ•mol-1,则1/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)═1/2BaSO4(s)+H2O(l) △H = -57.3kJ•mol-1
C. 500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = -38.6kJ•mol-1
D. 已知25℃、101KPa条件下:4Al(s) + 3O2(g) ═ 2A12O3(s) △H = -2834.9kJ•mol-1,4Al(s) + 2O3(g) ═ 2A12O3(s) △H = -3119.1kJ•mol-1,则O2比O3稳定
【答案】D
【解析】
【分析】甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量;H2SO4(aq)与Ba(OH)生成水和硫酸钡沉淀,所以0.5molH2SO4(aq)与0.5molBa(OH)2(aq)反应放出热量大于57.3kJ;合成氨反应可逆,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol;根据盖斯定律:3O2(g)═2O3(g)△H=-2834.9kJ•mol-1-(-3119.1KJ•mol-1)=284.1KJ/mol,所以氧气能量小于臭氧;
【详解】甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+ 2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2O(l) △H = -890.3kJ•mol-1,故A错误 ;H2SO4(aq)与Ba(OH)生成水和硫酸钡沉淀,所以0.5molH2SO4(aq)与0.5molBa(OH)2(aq)反应放出热量大于57.3kJ,故B错误;合成氨反应可逆,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol,所以N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H < -38.6kJ•mol-1,故C错误 ;根据盖斯定律:3O2(g)═2O3(g)△H=-2834.9kJ•mol-1-(-3119.1KJ•mol-1)=284.1KJ/mol,所以氧气能量小于臭氧,所以O2比O3稳定,故D正确。
8.已知: ①Fe2O3(s)+3C(s,石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJ·mol-1;②C(s,石墨) +CO2(g) = 2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1。则反应Fe2O3(s) +3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH为( )
A. -28.5kJ·mol-1 B. -109kJ·mol-1
C. +28.5kJ·mol-1 D. +109kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0 kJ·mol-1,②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5 kJ·mol-1,依据盖斯定律,①-②×3得Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g),故△H=489.0 kJ·mol-1-3×172.5 kJ·mol-1=-28.5 kJ·mol-1,故选A。
9.下列变化过程中,属于放热反应的是( )
① 煅烧石灰石制生石灰 ② 木炭取暖③ 固体 NaOH溶于水 ④ 酸与碱的中和反应⑤ 铝热反应⑥ NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
A. ① ③ ⑥ B. ② ④ ⑤
C. ② ③ ④ D. ② ④ ⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①煅烧石灰石制生石灰,为分解反应,属于吸热反应,故①不选;
②木炭取暖,为燃烧反应,属于放热反应,故②选;
③固体NaOH溶于水,放热,为物理变化,故③不选;
④酸与碱的中和反应,为放热反应,故④选;
⑤铝热反应为放热反应,故⑤选;
⑥NH4Cl晶体与Ba(OH)2•8H2O混合搅拌,属于铵盐与碱的反应,属于吸热反应,故⑥不选;
故选B。
10.已知:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905.5kJ·molˉ1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2
一定条件下,NO可以与NH3反应转化为无害的物质,反应如下:③4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH3=-1625.5 kJ·molˉ1。
下列说法正确的是( )
A. 反应①使用催化剂,ΔH1减小
B. 反应②生成物总能量低于反应物总能量
C. 反应③一定能自发进行
D. 反应③达到平衡后升高温度,v(正)、v(逆)的变化如图所示
【答案】C
【解析】
【详解】A、催化剂对反应热无影响,故A错误;
B、①-4×②得到:△H3=-1625.5kJ·mol-1=-905.5-4△H2,解得△H2=+720kJ·mol-1,即反应②为吸热反应,生成物的总能量大于反应物的总能量,故B错误;
C、反应③是放热反应,△H<0,反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,因此△S>0,因此在任何温度下均能保证△G=△H-T△S<0,此反应都能自发进行,故C正确;
D、反应③为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,即v逆>v正,故D错误。
故选C。
11.下列说法中正确的组合是( )
①氢元素有三种核素H、D、T,它们互称为同位素,HD属于化合物
②吸热反应必须加热才能完成
③化学反应过程包括旧化学键断裂和新化学键形成的过程
④石墨变金刚石要吸热,故金刚石比石墨稳定
⑤铅蓄电池工作时两极的质量均增加
⑥燃煤发电的能量转化关系为化学能→热能→机械能→电能
⑦可在周期表金属和非金属的分界处寻找半导体材料,如硅、锗等
⑧1mol酸和1mol碱发生中和反应生成水所释放的热量叫中和热
⑨碱性锌锰电池属于二次电池
⑩NH3和HCl的化合反应与NH4Cl的分解反应称为可逆反应
A. ①③⑥⑨ B. ③⑤⑥⑦
C. ②③⑧⑨ D. ①③④⑦⑩
【答案】B
【解析】
【详解】①氢元素有三种核素H、D、T,它们互称为氢元素的同位素,单质是由同种元素组成的纯净物,而HD中的H和D都是氢原子,都属于氢元素,HD属于单质,故①错误;
②吸热反应不一定需要加热,如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应是吸热反应,但常温下就能进行,某些放热反应也需要引发条件,如铝热反应,需要加热才能发生,故②错误;
③化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,故③正确;
④物质具有的能量越低越稳定,石墨能量低较稳定,故④错误;
⑤放电时,铅失电子发生氧化反应而作负极,电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,二氧化铅得电子作正极,电极反应式为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O,两极均生成难溶性的PbSO4,所以两极质量均增加,故⑤正确;
⑥燃煤发电的能量转变过程来为:化学能→热能→机械能→电能,故⑥正确;
⑦在周期表中金属与非金属的分界处的元素具有一定金属性、非金属性,可以作半导体材料,故⑦正确;
⑧强酸强碱的稀溶液中和生成1mol水时放出的热量为中和热,弱酸弱碱不是,故⑧错误;
⑨碱性锌锰电池是一次电池,不能重复使用,故⑨错误;
⑩氯化铵受热易分解生成NH3、HCl,NH3、HCl相遇立即反应生成NH4Cl,反应条件不同,所以不是可逆反应,故⑩错误;
正确的有③⑤⑥⑦,故选B。
12.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列不正确的是( )
(T/K)/(v/mol·L-1·min-1) /( c/mol·L-1)
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A. a=6.00
B. 同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变
C. b<318.2
D. 不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、由表中信息可知,在相同温度下,反应速率与蔗糖的浓度成正比,328.2K时,速率的数值是浓度数值的1.5倍,因此推出a=6.00,故A说法正确;
B、升高温度v增大,降低反应物浓度v减小,故同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变,故B说法正确;
C、温度越高,反应速率越快。在相同的浓度下,b的反应速率小于318.2K的反应速率,说明b的温度低于318.2K,故C说法正确;
D、温度不同,反应速率不同,温度越高,反应速率越快,达到一半时所用的时间越短,故D说法错误。
故选D。
13.在25℃、101kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依据题意可知,
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ•mol-1 ①,
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②,
CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-870.3kJ•mol-1 ③,
由盖斯定律可知,①×2+②×2-③可得反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),
其反应热为2×(-285.8kJ•mol-1)+2×(-393.5kJ•mol-1)+870.3kJ•mol-1=-488.3kJ•mol-1,A项正确;
答案选A。
14.四位同学同时进行反应的速率测定实验,分别测得反应速率如下:
①v(A)=0.15mol/(L•s),②v(B)=0.6mol/(L•s),③v(C)=0.4mol/(L•s),④v(D)=0.45mol/(L•s)。其中反应进行得最快的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】①v(A)=0.15mol/(L•s),A的化学计量数为1,故v(A)/1=0.15mol/(L•s);
②v(B)=0.6mol/(L•s),B的化学计量数为3,故v(B)/3=0.2mol/(L•s);
③v(C)=0.4mol/(L•s),C的化学计量数为2,故v(C)/2=0.2mol/(L•s);
④v(D)=0.45mol/(L•s),D的化学计量数为2,故v(D)/2=0.225mol/(L•s);
速率由快到慢顺序为④>②=③>①,故选D。
15.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),下列说法中正确的是( )
A. 使用适当的催化剂不改变反应速率
B. 降低压强能提高反应速率
C. 升高温度能提高反应速率
D. 改变压强对反应速率无影响
【答案】C
【解析】
【详解】A. 使用适当的催化剂能降低反应的活化能,从而加快化学反应速率,A不正确;
B. 降低压强能减小各组分的浓度,故可减小反应速率,B不正确;
C. 升高温度能提高活化分子的百分数,故可加快反应速率,C正确;
D. 该反应中各组分均为气体,故改变压强对反应速率有影响,D不正确。
故选C。
16.可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥ B. ②③⑤
C. ①③④ D. ①②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
详解】①单位时间内生成n mol O2,同时生成2n molNO2,说明反应v正=v逆,达到平衡状态,故①正确;
②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO,两者均表示正反应速率,不能说明达到平衡状态,故②错误;
③无论反应是否达到平衡状态,反应速率之比都等于化学计量数之比,不能说明达到平衡状态,故③错误;
④混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,反应达到平衡状态,故④正确;
⑤混合气体的体积不变,质量不变,气体的密度始终不变,不能作平衡状态的标志,故⑤错误;
⑥反应前后气体的化学计量数之和不相等,混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明气体的物质的量不变,能够说明反应达到平衡状态,故⑥正确;
达到平衡状态的标志有①④⑥,故选A。
17.14CO2与碳在高温条件下发生反应:14CO2+C2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有( )
A. 14CO2 B. 14CO2、14CO C. 14CO2、14CO、14C D. 14CO
【答案】C
【解析】
【详解】由于该反应是可逆反应,在生成CO的同时,CO又分解生成CO2和C,故达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有14CO2、14CO、14C,所以选项C正确,答案选C。
18.在甲、乙两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:甲容器中;乙容器中。现有下列状态:①混合气体的平均相对分子质量不再改变;②恒温时,气体压强不再改变;③各气体的浓度相等;④反应体系中温度保持不变(假设为绝热容器);⑤相同时间内,断裂H—O键的速率是断裂H-H键速率的2倍;⑥混合气体密度不变;⑦单位时间内,消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量之比为9:1。其中能表明甲、乙两容器中反应都达到平衡状态的是( )
A. ①② B. ③④⑥ C. ⑥⑦ D. ④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①混合气体平均相对分子质量不再改变,由于乙反应前后气体的分子数保持不变,气体的物质的量始终不变,质量也不变,所以平均相对分子质量始终不变,无法判断乙反应是否达到平衡状态,故①错误;
②恒温时,气体压强不再改变,乙反应前后气体的分子数保持不变,压强始终不变,所以压强不变无法判断乙是否达到平衡状态,故②错误;
③各气体的浓度相等,不能判断各组分的浓度不变,无法判断达到平衡状态,故③错误;
④绝热容器中,反应体系中温度保持不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故④正确;
⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故⑤正确;
⑥由于容器的容积不变,气体的质量不变,所以密度始终不变,无法判断乙是否达到平衡状态,故⑥错误;
⑦单位时间内,消耗水质量与生成氢气质量比为9∶1,水与氢气的物质的量之比为1∶1,表示的都是正反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,不能说明达到平衡状态,故⑦错误;
故选D。
19.对于反应:,下列判断正确的是( )
A. 用HCl和单位时间内浓度变化表示的反应速率数值不同,但所表示的意义相同
B. 不能用的浓度的变化来表示化学反应速率,但可以用水来表示
C. 用和表示的化学反应速率相同
D. 用浓度的减少表示其反应速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.在同一反应中,各物质表示的反应速率之比等于同一时间内各物质的浓度变化之比,故A正确;
B.CaCO3是固体,H2O为纯液体也不能用来表示化学反应速率,故B错误;
C.H2O为纯液体,不能用来表示化学反应速率,故C错误;
D.CaCl2是生成物,不能用它的浓度的减少来表示,故D错误;
故选A。
20.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应:,下列叙述正确的是( )
A. 在容器中加入氩气,反应速率不变
B. 加入少量W,逆反应速率增大
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 若缩小容器的体积,可增大单位体积内活化分子的百分数,有效碰撞次数增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在容器中加入氩气,参加反应气体的浓度不变,则反应速率不变,故A正确;
B.W为固体,加入少量W,其浓度不变,反应速率不变,故B错误;
C.升高温度,正逆反应速率都增大,故C错误;
D.缩小容器的体积,气体的浓度增大,单位体积内活化分子数增加,但活化分子百分数不变,故D错误。
故选A。
21.把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)nI(g)+2W(g),5 min 末生成0.2 mol W(g),用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则化学反应方程式中的n为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【详解】5min末生成0.2mol W,v(W)==0.02mol/(L•min),若测得以I的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L•min),由速率之比等于化学计量数之比可知n=1,故选D。
二、填空题(共37分)
22.化学反应过程发生物质变化同时常常伴能量变化,它以热能形式表现出来,叫反应热,它有很多种,燃烧热,中和热等。
(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是_____(填ΔH1、ΔH2或ΔH3,下同);表示中和热的是____。
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1
B. C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH3
D. C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH4
E. C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g) +6H2O(l) ΔH5
F.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH6
G.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=NaSO4(aq)+2H2O(l) ΔH7
(2)已知15g乙烷完全燃烧生成CO2和液态水,放热a kJ,下列热化学方程式正确是( )。
A. C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=+2a kJ·mol-1
B. C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-2a kJ·mol-1
C. 2C2H6(g)+ 7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH1=-4a kJ·mol-1
D 2C2H6(g)+ 7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH1=+4a kJ·mol-1
(3)充分燃烧一定量丁烷(C4H10)放出热量161.9kJ,且生成的CO2恰好能与2.5mol/L 100mL的氢氧化钡溶液完全反应生成沉淀,则燃烧1mol丁烷放出能量为__________。
(4)进一步研究表明,化学反应能量变化与键能有关,键能简单理解断开1mol化学键吸收能量。下表是键能数据:
化学键
P—P
P—O
O=O
P=O
键能(kJ·mol-1)
197
360
499
X
已知白磷燃烧热为2378.0kJ·mol-1,则X=__________。
【答案】(1). ΔH3 ΔH4 ΔH5 (2). ΔH6 (3). BC (4). 2590.4kJ (5). 433.75
【解析】
【分析】(1)燃烧热指1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物的反应热,一般H→H2O(l)、C→CO2(g)、S→SO2(g),中和热指稀溶液中酸与碱反应生成1molH2O的反应热热量,据此分析判断;
(2)15g乙烷的物质的量为=0.5mol,完全燃烧生成CO2和液态水,放热a kJ,结合燃烧热的概念分析判断;
(3)CO2恰好与氢氧化钡溶液完全反应生成碳酸钡,根据n=cV计算氢氧化钡的物质的量,从而计算n(BaCO3),根据碳元素守恒由n(CO2)= n(BaCO3),进而计算丁烷的物质的量,据此分析计算;
(4)根据反应热等于反应物的总键能与生成物的总键能之差,结合反应热计算键能。
【详解】(1)A.氢气的物质的量为2mol,反应热△H1不能表示燃烧热;
B.碳燃烧的生成物为CO,稳定的氧化物是CO2,反应热△H2不能表示燃烧热;
C.1mol甲烷完全燃烧,生成二氧化碳气体和液态的水,是稳定的状态,故反应热△H3能表示燃烧热;
D.C(s)+O2(g)═CO2(g)△H4中1molC完全燃烧生成二氧化碳,符合燃烧热概念,反应热△H4能表示燃烧热;
E.C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H5中1molC6H12O6完全燃烧生成二氧化碳与液态水,符合燃烧热概念,反应热△H5能表示燃烧热;
F.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H6中实质是1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应生成1molH2O,符合中和热概念,反应热△H6能表示中和热;
G.2NaOH(ag)+H2SO4(ag)═Na2SO4(ag)+2H2O(l) △H7,反应生成的水为2mol,△H7不能表示中和热;
表示物质燃烧热的是△H3、△H4、△H5,表示中和热的是△H6,故答案为:△H3、△H4、△H5;△H6;
(2)15g乙烷的物质的量为=0.5mol,完全燃烧生成CO2和液态水,放热a kJ。
A.C2H6(g)+O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) △H1=+2a kJ/mol在热化学反应方程式中△H>0,表示吸热,而C2H6燃烧反应是放热反应,故A错误;
B.C2H6(g)+O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) △H2=-2a kJ/mol,完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水放热2akJ,故B正确;
C.2C2H6(g)+7O2(g)═4CO2(g)+6H2O(l) △H3=-4a kJ/mol,完全燃烧2mol乙烷生成二氧化碳和液态水放热4akJ,故C正确;
D.2C2H6(g)+7O2(g)═4CO2(g)+6H2O(l) △H4=+4a kJ/mol,在热化学反应方程式中△H>0,表示吸热,而C2H6燃烧反应是放热反应,故D错误;
正确的有BC,故答案为:BC;
(3)氢氧化钡的物质的量为0.1L×2.5mol/L=0.25mol,n(BaCO3)=0.25mol,根据碳元素守恒由n(CO2)= n(BaCO3)=0.25mol,根据碳元素守恒可知,丁烷的物质的量n(C4H10)=×0.25mol=mol,放出热量161.9kJ,所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为161.9kJ×=2590.4kJ,故答案为:2590.4kJ;
(4)白磷燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2378.0kJ/mol,则6×197kJ/mol+5×499kJ/mol-12×360kJ/mol-4X=-2378kJ/mol,解得:X=433.75kJ/mol,故答案为:433.75。
23.已知下列反应:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1,Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g) ΔH=-266kJ·mol-1,试回答:
(1)CO的燃烧热ΔH=_______________。
(2)在催化剂作用下,一氧化碳可与过氧化钠反应生成固体碳酸钠,该反应的热化学方程式为:________。
(3)工业废气中的CO2可用碱液吸收,所发生的反应如下:CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1,CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=-bkJ·mol-1,则:
①CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②标况下,11.2LCO2与足量的NaOH溶液充分反应后,放出的热量为_______kJ(用含a或b的代数式表示)。
(4)根据以下三个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)= 2SO2 (g) +2H2O (l) ΔH=-Q1kJ·mol-1,2H2S(g)+O2(g)= 2S (s) +2H2O (l) ΔH=-Q2kJ·mol-1,2H2S(g)+O2(g)=2 S (s) +2H2O (g) ΔH=-Q3kJ·mol-1,判断Q1、Q2、Q3的大小关系是____。
【答案】(1). - 283kJ·mol-1 (2). CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s) ΔH=-549kJ·mol-1 (3). (a-2b)kJ·mol-1 (4). kJ (5). Q1>Q2>Q3
【解析】
【分析】(1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出热量;
(2)依据盖斯定律结合已知方程式计算;
(3)①依据盖斯定律结合已知方程式计算;②根据热化学方程式,利用物质的量之比等于热量比计算;
(4)依据焓变的含义和反应物质的聚集状态变化,反应的进行程度分析判断。
【详解】(1)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出热量,则一氧化碳的燃烧热为△H=-283kJ/mol,故答案为:-283kJ/mol;
(2)已知①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol,②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g)△H=-266kJ/mol,由盖斯定律:×①+②得CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=×(-566)+(-266)=-549 kJ/mol,故答案为:CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=-549 kJ/mol;
(3)①i.CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-a kJ/mol ,ii.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)△H=-b kJ/mol,由盖斯定律:ii×2-i得 CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的△H=(a-2b)kJ/mol,故答案为:(a-2b)kJ/mol;
②CO2与足量的NaOH溶液充分反应,其反应的热化学方程式为:CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-a kJ/mol,标况下,11.2L CO2的物质的量为n(CO2)==0.5mol,则放出的热量为0.5mol×a kJ/mol=kJ,故答案为:kJ;
(4)①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(1) △H=-Q1kJ/mol,②2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(1) △H=-Q2kJ/mol,③2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g) △H=-Q3kJ/mol,反应②③相比,生成气态水和生成液态水相比,生成液态水放出的热量多,所以Q2>Q3;反应①②相比,②反应生成单质硫,单质硫转化为二氧化硫时会放出热量,所以Ql>Q2;综上所述Q1、Q2、Q3三者大小关系为:Ql>Q2>Q3,故答案为:Ql>Q2>Q3。
24.在一密闭容器中,充入1molN2和3molH2,并在一定温度和压强下,使其发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92.4 kJ·mol-1。回答下列问题:
(1)若保持容器容积不变,再向其中充入1molN2,反应速率会________(填“加快”“减慢”或“不变”,下同),理由是____________。
(2)若保持容器容积不变,再向其中充入1molHe,反应速率会________,理由是________。
(3)若保持容器内气体压强不变,再向其中充入1molHe,反应速率会________,理由是___________。
(4)加入催化剂,反应速率会________,理由是______________________________。
【答案】(1). 加快 (2). 反应物浓度变大 (3). 不变 (4). 反应物浓度不变 (5). 减慢 (6). 体积变大导致反应物浓度减小 (7). 加快 (8). 降低了反应的活化能
【解析】
【分析】根据影响化学反应速率的因素分析判断
【详解】(1)若保持容器体积不变,再向其中充入1mol N2,氮气的浓度增大,反应速率加快,故答案为:加快;增大了反应物的浓度,反应速率加快;
(2)若保持容器体积不变,再向其中充入1mol氩气,反应物的浓度不变,反应速率不变,故答案为:不变;反应物的浓度不变;
(3)若保持容器气体压强不变,再向其中充入1molHe,气体体积和气体的物质的量成正比,容器的体积增大,反应物和生成物的浓度均减小,反应速率减慢,故答案为:减慢;体积变大导致反应物浓度减小;
(4)使用催化剂,反应速率会加快,因催化剂可以降低反应的活化能,提高活化分子的百分数,反应速率加快,故答案为:加快;催化剂可以降低反应的活化能。
辽宁省阜新市第二高级中学2019-2020学年高二上学期第一次月考试题
满分:100分 考试时间:90分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 N 14 C 12 S 32 Cl 35.5 F 19 Na 23 Fe 56 Zn 65 Mg 24 Cu 64 Al 27 Ag 108 Ba 137
一、单选题(每题只有一个正确选项,每题3分,共63分)
1.已知反应:①25℃、101kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol−1;②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol−1。下列结论中正确的是( )
A. 碳的燃烧热ΔH<-110.5kJ·mol−1
B. ①的反应热为221kJ·mol−1
C. 稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水,放出57.3kJ热量
D. 由②可知稀溶液中
【答案】A
【解析】
【详解】A.由反应①可知,1mol碳燃烧生成CO放出的热量为110.5 kJ,CO燃烧生成二氧化碳会继续放出热量,故1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5 kJ,所以碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol,即碳的燃烧热△H<-110.5 kJ/mol,故A正确;
B.反应热包含符号,①的反应热为-221 kJ•mol-1,故B错误;
C.醋酸是弱酸,电离需要吸热,所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出热量小于57.3kJ,故C错误;
D.H2SO4与氢氧化钡反应生成水的同时生成了硫酸钡沉淀,生成1mol水时,放出的热量大于57.3kJ,即ΔH<-57.3kJ·mol−1,故D错误;
故选A
2.一定温度下,反应N2(g)+O2(g) 2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )
A. 缩小体积使压强增大 B. 恒容,充入N2
C. 恒容,充入He D. 恒压,充入He
【答案】C
【解析】
【分析】从影响化学反应速率的因素入手进行分析;
【详解】A、缩小容器的体积,组分浓度增大,反应速率加快,故A不符合题意;
B、恒容状态下,充入氮气,增加氮气浓度,反应速率加快,故B不符合题意;
C、He不参与反应,恒容状态下,充入He,反应混合物中各组分浓度不变,即化学反应速率不变,故C符合题意;
D、恒压状态下,充入He,容器的体积增大,反应混合物中组分浓度减小,化学反应速率减缓,故D不符合题意;
答案选C。
3.某反应由两步反应A→B→C构成,它的反应能量曲线如图,下列叙述正确的是( )
A. 两步反应均为吸热反应
B. A与C的能量差为E4
C. 三种化合物中的稳定性B﹤A﹤C
D. A→B反应,反应条件一定要加热
【答案】C
【解析】
【详解】A.A→B的反应为吸热反应,B→C的反应为放热反应,故A错误;
B. A与C的能量差为E4-E3-E1+E2,故B错误;
C.物质的总能量越低,越稳定,三种化合物中的稳定性B﹤A﹤C,故C正确;
D. A→B反应为吸热反应,但吸热反应不一定要加热,故D错误;
答案:C
4.有关键能(破坏1mol共价键吸收的能量)数据如表
化学键
Si-O
O═O
Si-Si
键能/kJ•mol-1
X
498.8
176
晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)═SiO2(s)△H=-989.2kJ•mol-1,则X的值为(已知1mol Si中含有2mol Si-Si键,1mol SiO2中含有4mol Si-O键) ( )
A. 34.6 B. 460 C. 832 D. 920
【答案】B
【解析】
【详解】已知Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=-989.2kJ•mol-1,1mol晶体硅中含有2molSi-Si,1molSiO2中含有4molSi-O,1molO2中含有1molO=O,则2×176+498.8-4x=-989.2,解得x=460,故选B。
5.燃烧1g乙炔(C2H2)生成二氧化碳和液态水,放出热量50kJ, 则这一反应的热化学反应方程式为( )
A. 2C2H2(g)+ 5O2(g) ═4CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH= +50kJ/mol
B. C2H2(g)+ 5/2O2(g)═2CO2(g)+ H2O(l) ΔH= +1300kJ/mol
C. 2C2H2+ 5O2 ═4CO2 + 2H2O ΔH=-2600kJ
D. 2C2H2(g)+ 5O2(g)═4CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH=-2600kJ/mol
【答案】D
【解析】
【详解】1mol乙炔的质量为26g,则1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出的热量为:50kJ×=1300kJ。
A.乙炔的燃烧为放热反应,焓变值小于0,且2mol乙炔完全燃烧放出的热量为2600kJ,故A错误;
B.1mol乙炔完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出的热量为1300kJ,ΔH= -1300kJ/mol,故B错误;
C.生成水的状态应该为液态,应该标注(l),故C错误;
D.2mol乙炔完全燃烧放出热量为:1300kJ×2=2600kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2600 kJ•mol-1,故D正确;
故选D。
6. 化学能与热能、电能等能相互转化.关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A. 化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
B. 铝热反应中,反应物总能量比生成物的总能量低
C. 图I所示的装置能将化学能转变为电能
D. 图II所示的反应为吸热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成,故A正确;
B、铝热反应是放热反应,反应物的总能量应大于生成物的总能量,故B错误;
C、没有形成闭合回路,不能形成原电池,不能将化学能转化为电能,故C错误;
D、图示中反应物的总能量大于生成物总能量,此反应是放热反应,故D错误。
故选A。
7.下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是( )
A. 甲烷的燃烧热为890.3kJ•mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+ 2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2O(g) △H = -890.3kJ•mol-1
B. 已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ•mol-1,则1/2H2SO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)═1/2BaSO4(s)+H2O(l) △H = -57.3kJ•mol-1
C. 500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = -38.6kJ•mol-1
D. 已知25℃、101KPa条件下:4Al(s) + 3O2(g) ═ 2A12O3(s) △H = -2834.9kJ•mol-1,4Al(s) + 2O3(g) ═ 2A12O3(s) △H = -3119.1kJ•mol-1,则O2比O3稳定
【答案】D
【解析】
【分析】甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量;H2SO4(aq)与Ba(OH)生成水和硫酸钡沉淀,所以0.5molH2SO4(aq)与0.5molBa(OH)2(aq)反应放出热量大于57.3kJ;合成氨反应可逆,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol;根据盖斯定律:3O2(g)═2O3(g)△H=-2834.9kJ•mol-1-(-3119.1KJ•mol-1)=284.1KJ/mol,所以氧气能量小于臭氧;
【详解】甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+ 2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2O(l) △H = -890.3kJ•mol-1,故A错误 ;H2SO4(aq)与Ba(OH)生成水和硫酸钡沉淀,所以0.5molH2SO4(aq)与0.5molBa(OH)2(aq)反应放出热量大于57.3kJ,故B错误;合成氨反应可逆,将0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1mol,所以N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H < -38.6kJ•mol-1,故C错误 ;根据盖斯定律:3O2(g)═2O3(g)△H=-2834.9kJ•mol-1-(-3119.1KJ•mol-1)=284.1KJ/mol,所以氧气能量小于臭氧,所以O2比O3稳定,故D正确。
8.已知: ①Fe2O3(s)+3C(s,石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0kJ·mol-1;②C(s,石墨) +CO2(g) = 2CO(g) ΔH2=+172.5kJ·mol-1。则反应Fe2O3(s) +3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g)的ΔH为( )
A. -28.5kJ·mol-1 B. -109kJ·mol-1
C. +28.5kJ·mol-1 D. +109kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【详解】已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0 kJ·mol-1,②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5 kJ·mol-1,依据盖斯定律,①-②×3得Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g),故△H=489.0 kJ·mol-1-3×172.5 kJ·mol-1=-28.5 kJ·mol-1,故选A。
9.下列变化过程中,属于放热反应的是( )
① 煅烧石灰石制生石灰 ② 木炭取暖③ 固体 NaOH溶于水 ④ 酸与碱的中和反应⑤ 铝热反应⑥ NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O混合搅拌
A. ① ③ ⑥ B. ② ④ ⑤
C. ② ③ ④ D. ② ④ ⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①煅烧石灰石制生石灰,为分解反应,属于吸热反应,故①不选;
②木炭取暖,为燃烧反应,属于放热反应,故②选;
③固体NaOH溶于水,放热,为物理变化,故③不选;
④酸与碱的中和反应,为放热反应,故④选;
⑤铝热反应为放热反应,故⑤选;
⑥NH4Cl晶体与Ba(OH)2•8H2O混合搅拌,属于铵盐与碱的反应,属于吸热反应,故⑥不选;
故选B。
10.已知:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=-905.5kJ·molˉ1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2
一定条件下,NO可以与NH3反应转化为无害的物质,反应如下:③4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH3=-1625.5 kJ·molˉ1。
下列说法正确的是( )
A. 反应①使用催化剂,ΔH1减小
B. 反应②生成物总能量低于反应物总能量
C. 反应③一定能自发进行
D. 反应③达到平衡后升高温度,v(正)、v(逆)的变化如图所示
【答案】C
【解析】
【详解】A、催化剂对反应热无影响,故A错误;
B、①-4×②得到:△H3=-1625.5kJ·mol-1=-905.5-4△H2,解得△H2=+720kJ·mol-1,即反应②为吸热反应,生成物的总能量大于反应物的总能量,故B错误;
C、反应③是放热反应,△H<0,反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,因此△S>0,因此在任何温度下均能保证△G=△H-T△S<0,此反应都能自发进行,故C正确;
D、反应③为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,即v逆>v正,故D错误。
故选C。
11.下列说法中正确的组合是( )
①氢元素有三种核素H、D、T,它们互称为同位素,HD属于化合物
②吸热反应必须加热才能完成
③化学反应过程包括旧化学键断裂和新化学键形成的过程
④石墨变金刚石要吸热,故金刚石比石墨稳定
⑤铅蓄电池工作时两极的质量均增加
⑥燃煤发电的能量转化关系为化学能→热能→机械能→电能
⑦可在周期表金属和非金属的分界处寻找半导体材料,如硅、锗等
⑧1mol酸和1mol碱发生中和反应生成水所释放的热量叫中和热
⑨碱性锌锰电池属于二次电池
⑩NH3和HCl的化合反应与NH4Cl的分解反应称为可逆反应
A. ①③⑥⑨ B. ③⑤⑥⑦
C. ②③⑧⑨ D. ①③④⑦⑩
【答案】B
【解析】
【详解】①氢元素有三种核素H、D、T,它们互称为氢元素的同位素,单质是由同种元素组成的纯净物,而HD中的H和D都是氢原子,都属于氢元素,HD属于单质,故①错误;
②吸热反应不一定需要加热,如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应是吸热反应,但常温下就能进行,某些放热反应也需要引发条件,如铝热反应,需要加热才能发生,故②错误;
③化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成,故③正确;
④物质具有的能量越低越稳定,石墨能量低较稳定,故④错误;
⑤放电时,铅失电子发生氧化反应而作负极,电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,二氧化铅得电子作正极,电极反应式为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O,两极均生成难溶性的PbSO4,所以两极质量均增加,故⑤正确;
⑥燃煤发电的能量转变过程来为:化学能→热能→机械能→电能,故⑥正确;
⑦在周期表中金属与非金属的分界处的元素具有一定金属性、非金属性,可以作半导体材料,故⑦正确;
⑧强酸强碱的稀溶液中和生成1mol水时放出的热量为中和热,弱酸弱碱不是,故⑧错误;
⑨碱性锌锰电池是一次电池,不能重复使用,故⑨错误;
⑩氯化铵受热易分解生成NH3、HCl,NH3、HCl相遇立即反应生成NH4Cl,反应条件不同,所以不是可逆反应,故⑩错误;
正确的有③⑤⑥⑦,故选B。
12.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列不正确的是( )
(T/K)/(v/mol·L-1·min-1) /( c/mol·L-1)
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A. a=6.00
B. 同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变
C. b<318.2
D. 不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、由表中信息可知,在相同温度下,反应速率与蔗糖的浓度成正比,328.2K时,速率的数值是浓度数值的1.5倍,因此推出a=6.00,故A说法正确;
B、升高温度v增大,降低反应物浓度v减小,故同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变,故B说法正确;
C、温度越高,反应速率越快。在相同的浓度下,b的反应速率小于318.2K的反应速率,说明b的温度低于318.2K,故C说法正确;
D、温度不同,反应速率不同,温度越高,反应速率越快,达到一半时所用的时间越短,故D说法错误。
故选D。
13.在25℃、101kPa条件下,C(s)、H2(g)、CH3COOH(l)的燃烧热分别为393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、870.3kJ/mol,则2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依据题意可知,
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ•mol-1 ①,
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1 ②,
CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-870.3kJ•mol-1 ③,
由盖斯定律可知,①×2+②×2-③可得反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l),
其反应热为2×(-285.8kJ•mol-1)+2×(-393.5kJ•mol-1)+870.3kJ•mol-1=-488.3kJ•mol-1,A项正确;
答案选A。
14.四位同学同时进行反应的速率测定实验,分别测得反应速率如下:
①v(A)=0.15mol/(L•s),②v(B)=0.6mol/(L•s),③v(C)=0.4mol/(L•s),④v(D)=0.45mol/(L•s)。其中反应进行得最快的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】
【详解】①v(A)=0.15mol/(L•s),A的化学计量数为1,故v(A)/1=0.15mol/(L•s);
②v(B)=0.6mol/(L•s),B的化学计量数为3,故v(B)/3=0.2mol/(L•s);
③v(C)=0.4mol/(L•s),C的化学计量数为2,故v(C)/2=0.2mol/(L•s);
④v(D)=0.45mol/(L•s),D的化学计量数为2,故v(D)/2=0.225mol/(L•s);
速率由快到慢顺序为④>②=③>①,故选D。
15.已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),下列说法中正确的是( )
A. 使用适当的催化剂不改变反应速率
B. 降低压强能提高反应速率
C. 升高温度能提高反应速率
D. 改变压强对反应速率无影响
【答案】C
【解析】
【详解】A. 使用适当的催化剂能降低反应的活化能,从而加快化学反应速率,A不正确;
B. 降低压强能减小各组分的浓度,故可减小反应速率,B不正确;
C. 升高温度能提高活化分子的百分数,故可加快反应速率,C正确;
D. 该反应中各组分均为气体,故改变压强对反应速率有影响,D不正确。
故选C。
16.可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥ B. ②③⑤
C. ①③④ D. ①②③④⑤⑥
【答案】A
【解析】
详解】①单位时间内生成n mol O2,同时生成2n molNO2,说明反应v正=v逆,达到平衡状态,故①正确;
②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO,两者均表示正反应速率,不能说明达到平衡状态,故②错误;
③无论反应是否达到平衡状态,反应速率之比都等于化学计量数之比,不能说明达到平衡状态,故③错误;
④混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,反应达到平衡状态,故④正确;
⑤混合气体的体积不变,质量不变,气体的密度始终不变,不能作平衡状态的标志,故⑤错误;
⑥反应前后气体的化学计量数之和不相等,混合气体的平均相对分子质量不再改变,说明气体的物质的量不变,能够说明反应达到平衡状态,故⑥正确;
达到平衡状态的标志有①④⑥,故选A。
17.14CO2与碳在高温条件下发生反应:14CO2+C2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有( )
A. 14CO2 B. 14CO2、14CO C. 14CO2、14CO、14C D. 14CO
【答案】C
【解析】
【详解】由于该反应是可逆反应,在生成CO的同时,CO又分解生成CO2和C,故达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的粒子有14CO2、14CO、14C,所以选项C正确,答案选C。
18.在甲、乙两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:甲容器中;乙容器中。现有下列状态:①混合气体的平均相对分子质量不再改变;②恒温时,气体压强不再改变;③各气体的浓度相等;④反应体系中温度保持不变(假设为绝热容器);⑤相同时间内,断裂H—O键的速率是断裂H-H键速率的2倍;⑥混合气体密度不变;⑦单位时间内,消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量之比为9:1。其中能表明甲、乙两容器中反应都达到平衡状态的是( )
A. ①② B. ③④⑥ C. ⑥⑦ D. ④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①混合气体平均相对分子质量不再改变,由于乙反应前后气体的分子数保持不变,气体的物质的量始终不变,质量也不变,所以平均相对分子质量始终不变,无法判断乙反应是否达到平衡状态,故①错误;
②恒温时,气体压强不再改变,乙反应前后气体的分子数保持不变,压强始终不变,所以压强不变无法判断乙是否达到平衡状态,故②错误;
③各气体的浓度相等,不能判断各组分的浓度不变,无法判断达到平衡状态,故③错误;
④绝热容器中,反应体系中温度保持不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故④正确;
⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故⑤正确;
⑥由于容器的容积不变,气体的质量不变,所以密度始终不变,无法判断乙是否达到平衡状态,故⑥错误;
⑦单位时间内,消耗水质量与生成氢气质量比为9∶1,水与氢气的物质的量之比为1∶1,表示的都是正反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,不能说明达到平衡状态,故⑦错误;
故选D。
19.对于反应:,下列判断正确的是( )
A. 用HCl和单位时间内浓度变化表示的反应速率数值不同,但所表示的意义相同
B. 不能用的浓度的变化来表示化学反应速率,但可以用水来表示
C. 用和表示的化学反应速率相同
D. 用浓度的减少表示其反应速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.在同一反应中,各物质表示的反应速率之比等于同一时间内各物质的浓度变化之比,故A正确;
B.CaCO3是固体,H2O为纯液体也不能用来表示化学反应速率,故B错误;
C.H2O为纯液体,不能用来表示化学反应速率,故C错误;
D.CaCl2是生成物,不能用它的浓度的减少来表示,故D错误;
故选A。
20.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应:,下列叙述正确的是( )
A. 在容器中加入氩气,反应速率不变
B. 加入少量W,逆反应速率增大
C. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D. 若缩小容器的体积,可增大单位体积内活化分子的百分数,有效碰撞次数增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在容器中加入氩气,参加反应气体的浓度不变,则反应速率不变,故A正确;
B.W为固体,加入少量W,其浓度不变,反应速率不变,故B错误;
C.升高温度,正逆反应速率都增大,故C错误;
D.缩小容器的体积,气体的浓度增大,单位体积内活化分子数增加,但活化分子百分数不变,故D错误。
故选A。
21.把0.6 mol X(g)和0.6 mol Y(g)混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)nI(g)+2W(g),5 min 末生成0.2 mol W(g),用I(g)表示的平均反应速率为0.01 mol·L-1·min-1,则化学反应方程式中的n为( )
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
【答案】D
【解析】
【详解】5min末生成0.2mol W,v(W)==0.02mol/(L•min),若测得以I的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L•min),由速率之比等于化学计量数之比可知n=1,故选D。
二、填空题(共37分)
22.化学反应过程发生物质变化同时常常伴能量变化,它以热能形式表现出来,叫反应热,它有很多种,燃烧热,中和热等。
(1)下列ΔH表示物质燃烧热的是_____(填ΔH1、ΔH2或ΔH3,下同);表示中和热的是____。
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1
B. C(s)+ O2(g)=CO(g) ΔH2
C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH3
D. C(s)+ O2(g)=CO2(g) ΔH4
E. C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g) +6H2O(l) ΔH5
F.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH6
G.2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=NaSO4(aq)+2H2O(l) ΔH7
(2)已知15g乙烷完全燃烧生成CO2和液态水,放热a kJ,下列热化学方程式正确是( )。
A. C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=+2a kJ·mol-1
B. C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-2a kJ·mol-1
C. 2C2H6(g)+ 7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH1=-4a kJ·mol-1
D 2C2H6(g)+ 7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) ΔH1=+4a kJ·mol-1
(3)充分燃烧一定量丁烷(C4H10)放出热量161.9kJ,且生成的CO2恰好能与2.5mol/L 100mL的氢氧化钡溶液完全反应生成沉淀,则燃烧1mol丁烷放出能量为__________。
(4)进一步研究表明,化学反应能量变化与键能有关,键能简单理解断开1mol化学键吸收能量。下表是键能数据:
化学键
P—P
P—O
O=O
P=O
键能(kJ·mol-1)
197
360
499
X
已知白磷燃烧热为2378.0kJ·mol-1,则X=__________。
【答案】(1). ΔH3 ΔH4 ΔH5 (2). ΔH6 (3). BC (4). 2590.4kJ (5). 433.75
【解析】
【分析】(1)燃烧热指1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物的反应热,一般H→H2O(l)、C→CO2(g)、S→SO2(g),中和热指稀溶液中酸与碱反应生成1molH2O的反应热热量,据此分析判断;
(2)15g乙烷的物质的量为=0.5mol,完全燃烧生成CO2和液态水,放热a kJ,结合燃烧热的概念分析判断;
(3)CO2恰好与氢氧化钡溶液完全反应生成碳酸钡,根据n=cV计算氢氧化钡的物质的量,从而计算n(BaCO3),根据碳元素守恒由n(CO2)= n(BaCO3),进而计算丁烷的物质的量,据此分析计算;
(4)根据反应热等于反应物的总键能与生成物的总键能之差,结合反应热计算键能。
【详解】(1)A.氢气的物质的量为2mol,反应热△H1不能表示燃烧热;
B.碳燃烧的生成物为CO,稳定的氧化物是CO2,反应热△H2不能表示燃烧热;
C.1mol甲烷完全燃烧,生成二氧化碳气体和液态的水,是稳定的状态,故反应热△H3能表示燃烧热;
D.C(s)+O2(g)═CO2(g)△H4中1molC完全燃烧生成二氧化碳,符合燃烧热概念,反应热△H4能表示燃烧热;
E.C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l)△H5中1molC6H12O6完全燃烧生成二氧化碳与液态水,符合燃烧热概念,反应热△H5能表示燃烧热;
F.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H6中实质是1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应生成1molH2O,符合中和热概念,反应热△H6能表示中和热;
G.2NaOH(ag)+H2SO4(ag)═Na2SO4(ag)+2H2O(l) △H7,反应生成的水为2mol,△H7不能表示中和热;
表示物质燃烧热的是△H3、△H4、△H5,表示中和热的是△H6,故答案为:△H3、△H4、△H5;△H6;
(2)15g乙烷的物质的量为=0.5mol,完全燃烧生成CO2和液态水,放热a kJ。
A.C2H6(g)+O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) △H1=+2a kJ/mol在热化学反应方程式中△H>0,表示吸热,而C2H6燃烧反应是放热反应,故A错误;
B.C2H6(g)+O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) △H2=-2a kJ/mol,完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水放热2akJ,故B正确;
C.2C2H6(g)+7O2(g)═4CO2(g)+6H2O(l) △H3=-4a kJ/mol,完全燃烧2mol乙烷生成二氧化碳和液态水放热4akJ,故C正确;
D.2C2H6(g)+7O2(g)═4CO2(g)+6H2O(l) △H4=+4a kJ/mol,在热化学反应方程式中△H>0,表示吸热,而C2H6燃烧反应是放热反应,故D错误;
正确的有BC,故答案为:BC;
(3)氢氧化钡的物质的量为0.1L×2.5mol/L=0.25mol,n(BaCO3)=0.25mol,根据碳元素守恒由n(CO2)= n(BaCO3)=0.25mol,根据碳元素守恒可知,丁烷的物质的量n(C4H10)=×0.25mol=mol,放出热量161.9kJ,所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量为161.9kJ×=2590.4kJ,故答案为:2590.4kJ;
(4)白磷燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2378.0kJ/mol,则6×197kJ/mol+5×499kJ/mol-12×360kJ/mol-4X=-2378kJ/mol,解得:X=433.75kJ/mol,故答案为:433.75。
23.已知下列反应:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1,Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g) ΔH=-266kJ·mol-1,试回答:
(1)CO的燃烧热ΔH=_______________。
(2)在催化剂作用下,一氧化碳可与过氧化钠反应生成固体碳酸钠,该反应的热化学方程式为:________。
(3)工业废气中的CO2可用碱液吸收,所发生的反应如下:CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1,CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=-bkJ·mol-1,则:
①CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
②标况下,11.2LCO2与足量的NaOH溶液充分反应后,放出的热量为_______kJ(用含a或b的代数式表示)。
(4)根据以下三个热化学方程式:2H2S(g)+3O2(g)= 2SO2 (g) +2H2O (l) ΔH=-Q1kJ·mol-1,2H2S(g)+O2(g)= 2S (s) +2H2O (l) ΔH=-Q2kJ·mol-1,2H2S(g)+O2(g)=2 S (s) +2H2O (g) ΔH=-Q3kJ·mol-1,判断Q1、Q2、Q3的大小关系是____。
【答案】(1). - 283kJ·mol-1 (2). CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s) ΔH=-549kJ·mol-1 (3). (a-2b)kJ·mol-1 (4). kJ (5). Q1>Q2>Q3
【解析】
【分析】(1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出热量;
(2)依据盖斯定律结合已知方程式计算;
(3)①依据盖斯定律结合已知方程式计算;②根据热化学方程式,利用物质的量之比等于热量比计算;
(4)依据焓变的含义和反应物质的聚集状态变化,反应的进行程度分析判断。
【详解】(1)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出热量,则一氧化碳的燃烧热为△H=-283kJ/mol,故答案为:-283kJ/mol;
(2)已知①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol,②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g)△H=-266kJ/mol,由盖斯定律:×①+②得CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=×(-566)+(-266)=-549 kJ/mol,故答案为:CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=-549 kJ/mol;
(3)①i.CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-a kJ/mol ,ii.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)△H=-b kJ/mol,由盖斯定律:ii×2-i得 CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的△H=(a-2b)kJ/mol,故答案为:(a-2b)kJ/mol;
②CO2与足量的NaOH溶液充分反应,其反应的热化学方程式为:CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-a kJ/mol,标况下,11.2L CO2的物质的量为n(CO2)==0.5mol,则放出的热量为0.5mol×a kJ/mol=kJ,故答案为:kJ;
(4)①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(1) △H=-Q1kJ/mol,②2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(1) △H=-Q2kJ/mol,③2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g) △H=-Q3kJ/mol,反应②③相比,生成气态水和生成液态水相比,生成液态水放出的热量多,所以Q2>Q3;反应①②相比,②反应生成单质硫,单质硫转化为二氧化硫时会放出热量,所以Ql>Q2;综上所述Q1、Q2、Q3三者大小关系为:Ql>Q2>Q3,故答案为:Ql>Q2>Q3。
24.在一密闭容器中,充入1molN2和3molH2,并在一定温度和压强下,使其发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92.4 kJ·mol-1。回答下列问题:
(1)若保持容器容积不变,再向其中充入1molN2,反应速率会________(填“加快”“减慢”或“不变”,下同),理由是____________。
(2)若保持容器容积不变,再向其中充入1molHe,反应速率会________,理由是________。
(3)若保持容器内气体压强不变,再向其中充入1molHe,反应速率会________,理由是___________。
(4)加入催化剂,反应速率会________,理由是______________________________。
【答案】(1). 加快 (2). 反应物浓度变大 (3). 不变 (4). 反应物浓度不变 (5). 减慢 (6). 体积变大导致反应物浓度减小 (7). 加快 (8). 降低了反应的活化能
【解析】
【分析】根据影响化学反应速率的因素分析判断
【详解】(1)若保持容器体积不变,再向其中充入1mol N2,氮气的浓度增大,反应速率加快,故答案为:加快;增大了反应物的浓度,反应速率加快;
(2)若保持容器体积不变,再向其中充入1mol氩气,反应物的浓度不变,反应速率不变,故答案为:不变;反应物的浓度不变;
(3)若保持容器气体压强不变,再向其中充入1molHe,气体体积和气体的物质的量成正比,容器的体积增大,反应物和生成物的浓度均减小,反应速率减慢,故答案为:减慢;体积变大导致反应物浓度减小;
(4)使用催化剂,反应速率会加快,因催化剂可以降低反应的活化能,提高活化分子的百分数,反应速率加快,故答案为:加快;催化剂可以降低反应的活化能。
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