2024届高三新高考化学大一轮专题练习：化学反应热的计算

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学反应热的计算
一、单选题
1．（2023·全国·高三假期作业）下列关于SO2的说法中，不正确的是
A．能使品红溶液褪色
B．在空气中极易被O2氧化为SO3
C．是酸性氧化物，能与水发生反应生成亚硫酸
D．在有的反应中显示氧化性，有的反应中显示还原性
2．（2023·全国·高三假期作业）如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是

A．操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2＋＋4H＋＋O2＝4Fe3＋＋2H2O
B．溶液b中阳离子只有Fe2＋
C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被还原
D．加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
3．（2023·江苏·校联考模拟预测）实验室用炭与浓硫酸反应并对产生气体的成分进行检验，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是

A．用装置甲进行反应 B．用装置乙检验
C．用装置丙检验 D．用装置丁检验
4．（2022秋·江西宜春·高三上高三中校考阶段练习）下列离子方程式书写正确的是
A．MgSO4与溶液反应：
B．CuSO4溶液吸收H2S气体：
C．向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液：
D．与少量NaOH反应：
5．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）关于下列物质的性质描述正确的是
A．SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有漂白性
B．H2S不能和CuSO4溶液反应，因为弱酸不能制强酸
C．常温下，浓硫酸可以用铁罐储存和运输，说明铁在常温下与浓硫酸不反应
D．蔗糖与浓硫酸反应有黑色物质和刺激性气体生成，体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
6．（2023春·山西朔州·高三朔州市朔城区第一中学校校联考阶段练习）元素及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一，下列选项所表示的物质间转化关系均能一步转化的是
A．→NaClO→HClO→HCl B．
C．Na→NaCl D．
7．（2023春·浙江台州·高三校联考期中）下列“类比”合理的是
A．Fe与S反应生成FeS，则与反应生成
B．在足量的中燃烧生成，则S在足量的O2中燃烧生成SO3
C．金属钠在氧气中燃烧生成Na2O2 ，则金属Li燃烧也生成Li2O2
D．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2
8．（2023春·安徽六安·高三六安二中校考期中）一定条件下，硫的某种含氧酸与可发生如下反应：(未配平)，则下列有关的推断不合理的是
A．该反应中，不一定有生成
B．该反应中，作还原剂，作氧化剂
C．若，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为
D．若，则每生成1个S原子，此时转移的电子为6个
9．（2023春·贵州遵义·高三校联考期中）下列实验中，对应的现象及结论都正确的是
选项
实验步骤
现象
结论
A
向和的混合溶液中通入过量
溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成
沉淀为
B
向溶液中加入，振荡后静置
液体分层，下层呈紫红色
碘易溶于，难溶于水
C
向溴水中通入过量
溶液变为无色
具有漂白性
D
将通入氢硫酸()溶液中
有黄色沉淀产生
具有还原性

A．A B．B C．C D．D
10．（2023春·广东广州·高三广州市第七十五中学校考期中）下列有关实验现象与分析或结论都正确的是

实验现象
分析或结论
A
光照新制氯水有气泡冒出
氯水含有Cl2，光照Cl2逸出
B
常温下，将Al片放入浓H2SO4中，无明显现象
Al与浓H2SO4不反应
C
将浓硫酸滴到蔗糖中，蔗糖膨胀变黑
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
D
CO2通入CaCl2溶液中，产生白色沉淀
CO2与CaCl2反应生成难溶的CaCO3

A．A B．B C．C D．D
11．（2023春·贵州贵阳·高三校联考阶段练习）生物还原法是指微生物在缺氧或厌氧条件下，在电子供体的作用下将锑酸盐()还原为更易被去除的Sb(+3)，根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原。为去除废水中锑(+5)酸盐，某大学建立升流式硫自养固定床生物反应器，其反应机理如图。下列说法错误的是
  
A．在生物反应器中S单质不能实现循环利用
B．生成1molSb2S3参加反应的S中氧化剂与还原剂物质的量比为3∶2
C．歧化反应的离子方程式是
D．反应的副产物是，源于歧化反应和自养还原
12．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中滴加溶液
出现白色沉淀
酸性：
B
向酸性溶液中滴入适量的溶液
溶液紫色褪去
能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C
用玻璃棒蘸取X溶液进行焰色试验
火焰呈黄色
X溶液中一定含有
D
向含有的溶液中通入气体X
产生白色沉淀
X一定表现氧化性
A．A B．B C．C D．D
13．（2023春·北京顺义·高三统考期中）下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸，有无色气体生成，该气体可使澄清石灰水变浑浊
该溶液中一定含有
B
将浓硫酸敞口放置一段时间，质量增加
浓硫酸有吸水性
C
向淀粉溶液中滴加氯水，溶液变为蓝色
氧化性：
D
向某溶液中滴加溶液，溶液变红
该溶液中含有

A．A B．B C．C D．D

二、多选题
14．（2023秋·陕西西安·高三长安一中校考期末）某无色水样中只含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、、、Cl-中的若干种离子，取100 mL水样进行实验：向样品中先滴加硝酸钡溶液，再滴加0.5 mol·L-1硝酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示。下列说法正确的是
  
A．水样中c():c()=1:2
B．水样中一定存在K+，且c(K+)≥0.6mol·L-1
C．水样中一定不存在Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、Cl-
D．bd段加入的是硝酸，且bc段消耗硝酸的体积为80 mL

三、非选择题
15．（2023春·上海·高三期末）接触法制硫酸
(1)接触法制硫酸：
  
主要阶段
造气-硫铁矿煅烧制造SO2
转化-SO2接触氧化
吸收-SO3的吸收
主要设备
沸腾炉
转化器
吸收塔
化学反应
4FeS2+11O2Fe2O3+8SO2
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
SO3+H2O=H2SO4
A．转化器出来的气体主要包括：___________________________________，原料气要通过___________________等净化处理，目的是___________________。
B．使用98.3%的硫酸而不是直接用水来吸收三氧化硫的原因：_________________。

化学反应方程式
压强
温度
催化剂
SO2的氧化
2SO2+O2 2SO3
0.1MPa(常压)
400℃~500℃
V2O5等

16．（2023春·上海·高三期末）硫酸工业中热能的合理利用及三废处理
硫酸生产过程中的三个反应都是_____，为了充分利用这些热量，在生产过程中，沸腾炉外设置____回收高温废热，把__和转化器合为一体，将二氧化硫转化为三氧化硫时放出的热量及时导出用来__。
(1)废气：硫酸工业的尾气中含有的有毒气体是___，用___处理尾气的化学方程式分别为：_______________________、_________________________、_________________。
(2)废水：没有被污染的冷却水可以被____；若排出的是酸性废水，一般使用石灰乳等中和处理，反应的离子方程式为_____。
(3)废渣：以硫铁矿为原料生产硫酸，废渣的主要成分是____、硫化亚铁及少量有害物质。用废渣可以炼制的金属是____。
17．（2022秋·福建福州·高三统考期末）在严格控制用量的情况下，可作为食品添加剂。
(1)在制备食糖的过程中，用二氧化硫对糖汁进行熏制，可使糖汁脱色，该过程说明具有_______性。
(2)实验室制的原理为：。用与足量硫酸反应，理论上可制得标准状况下的体积为_______L。
(3)将通入高锰酸钾溶液中，请配平该方程式，将化学计量数标在横线处_______。

若参加反应，转移的电子数为_______。
(4)的过度排放会造成_______等环境问题。为避免对环境造成不良影响，工业上常用的吸收剂为_______。
18．（2023·全国·高三专题练习）按要求回答下列问题：
(1)结晶析出，其中可能含有等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在，简要说明实验操作、现象和结论：___________。
已知遇酸易分解：
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、溶液、溶液
(2)榴石矿石可以看作由组成。试设计实验证明榴石矿石中含有(试剂任选，说明实验操作与现象)：___________。

参考答案：
1．B
【详解】A．SO2具有漂白性，可以漂白品红，A正确；
B．SO2在催化剂的作用下可以被氧气氧化为三氧化硫，没有催化剂的情况下，不易被氧化，B错误；
C．SO2属于酸性氧化物，和水反应可以生成亚硫酸，方程式为：SO2+H2O=H2SO3，C正确；
D．SO2和硫化氢反应生成单质硫，此时体现氧化性，在催化剂存在的条件下生成三氧化硫，体现还原性，D正确；
故选B。
2．A
【分析】溶液a中通入SO2，转化为溶液b，化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O＝2FeSO4＋2H2SO4；溶液b中通入空气，转化为溶液c，化学方程式为4FeSO4＋O2＋2H2SO4＝2Fe2(SO4)3＋2H2O。
【详解】A．由分析可知，操作Ⅱ中，FeSO4被O2氧化，生成Fe2(SO4)3等，反应的离子方程式为4Fe2＋＋4H＋＋O2＝4Fe3＋＋2H2O，A正确；
B．溶液b中，阳离子有Fe2＋、H＋，可能含有Fe3＋，B错误；
C．溶液a转化为溶液b的过程中，SO2转化为H2SO4，SO2失电子被氧化，C错误；
D．由分析可以看出，溶液c中含有Fe2(SO4)3、H2SO4，加入FeO后，FeO和H2SO4反应会生成FeSO4，D错误；
故答案为：A。
3．D
【详解】A．炭与浓硫酸在加热条件下，在装置甲中发生反应，A正确；
B．检验和均需经过水溶液，带出的水蒸气会影响对反应生成水的检验，所以在发生反应后就检验反应生成的水，B正确；
C．利用的漂白性，用品红溶液检验和混合气体中，C正确；
D．由装置丙导出的气体中仍然混有，而也能与澄清石灰水反应出现浑浊，不能检验炭与浓硫酸反应生成的，D错误；
故答案为D。
4．D
【详解】A．MgSO4与溶液反应：
，A错误；
B．H2S是弱电解质不能拆，B错误；
C．向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液：，C错误；
D．与少量NaOH反应生成碳酸钙和碳酸氢钠，D正确；
故选D。
5．D
【详解】A．高锰酸钾具有强氧化性，SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有还原性，A错误；
B．H2S能和CuSO4溶液反应生成硫化铜和硫酸，B错误；
C．常温下铁遇浓硫酸钝化，浓硫酸可以用铁罐储存和运输，钝化属于化学变化，C错误；
D．浓硫酸具有脱水性和强氧化性，蔗糖与浓硫酸反应有黑色物质碳生成，生成的碳又被浓硫酸氧化，所以有刺激性气体生成，D正确；
答案选D。
6．A
【详解】A．氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠，次氯酸钠和二氧化碳生成次氯酸，次氯酸分解生成盐酸，均能一步转化，A符合题意；
B．硫燃烧生成二氧化硫而不是三氧化硫，三氧化硫和水生成硫酸，硫酸和氯化钡生成硫酸钡沉淀，不是均能一步转化，B不符合题意；
C．钠燃烧生成氯化钠，氯化钠不能一步转化为氧化钠，氧化钠和氧气生成过氧化钠，不是均能一步转化，C不符合题意；
D．铝和氧气生成氧化铝，氧化铝不溶于水不能一步转化为氢氧化铝，氢氧化铝和盐酸生成氯化铝，不是均能一步转化，D不符合题意；
故选A。
7．A
【详解】A．S具有弱氧化性，Fe与S反应生成低价的铁的硫化物FeS，则Cu与S反应生成低价的铜的硫化物Cu2S，A合理；
B．C在足量的O2中燃烧生成CO2，而S在足量的O2中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3，B不合理；
C．钠的还原能力强，金属钠在氧气中燃烧生成Na2O2，Li的还原能力比钠弱，Li在O2中燃烧只能生成Li2O，C不合理；
D．Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，但Na2SO3具有还原性，能被O2氧化为Na2SO4，所以Na2O2与SO2反应生成Na2SO4，D不合理；
故选A。
8．D
【详解】A．该反应中，当x=3时，没有二氧化硫生成，故A不符合题意；
B．该反应中，中硫化合价升高，作还原剂，中硫化合价降低，作氧化剂，故B不符合题意；
C．若，是还原剂，是氧化剂，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为，故C正确；
D．若，则每生成1个S原子，则1个硫化氢反应生成，此时转移的电子为2个，故D错误。
综上所述，答案为D。
9．A
【详解】A．向和的混合溶液中通入过量，铁离子和二氧化硫反应生成硫酸根和亚铁离子，硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，故A正确；
B．向溶液中加入，上、下两层均为无色，故B错误；
C．向溴水中通入过量后褪色，发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，体现的还原性，故C错误；
D．将通入氢硫酸()溶液中，有黄色沉淀生成，说明二氧化硫和硫化氢发生氧化还原反应生成硫单质，二氧化硫化合价降低，体现的氧化性，故D错误。
综上所述，答案为A。
10．C
【详解】A．HClO光照分解生成氧气，有气泡冒出，即光照新制氯水有气泡冒出，该气泡主要是O2，A错误；
B．常温下将Al片放入浓硫酸中，无明显变化，是因为铝和浓硫酸发生钝化现象，反应生成一薄层致密的氧化物薄膜阻止反应进行，铝与浓硫酸发生了反应，B错误；
C．将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，浓硫酸具有脱水性使蔗糖脱水生成碳变黑，碳和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，表现浓硫酸的氧化性，C正确；
D．由于HCl的酸性强于H2CO3，故CO2通入CaCl2溶液中不反应，不能产生白色沉淀，D错误；
故答案为C。
11．B
【分析】自养还原过程硫单质和Sb(+5)反应生成硫酸根和Sb(+3)，S单质歧化生成硫酸根和硫化氢，硫化氢与Sb(+3)反应生成Sb2S3沉淀除去。整个过程中硫酸根为副产物，没有实现S单质的循环利用。
【详解】A．由题干图示信息可知，在生物反应器中并没有再重新生成硫单质，没有实现S单质的循环利用，A正确；
B．由题干图示信息可知，H2S和Sb3+反应生成1molSb2S3时需要消耗3molH2S，根据反应可知生成3molH2S时需要消耗4molS，其中1molS的化合价升高被氧化，即作还原剂，3molS的化合价降低被还原，即作氧化剂，故生成1molSb2S3参加反应的S中氧化剂与还原剂物质的量比为3∶1，B错误；
C．由题干图示信息可知，S单质歧化生成硫酸根和硫化氢，则歧化反应的离子方程式是，C正确；
D．由题干图示信息可知，副产物是硫酸根，来源于自养还原和歧化还原过程，D正确；
故答案为：B。
12．A
【详解】A．向溶液中滴加溶液出现白色沉淀，根据强酸制弱酸原理，可知酸性，选项A正确；
B．也可被酸性高锰酸钾溶液氧化，选项B错误；
C．玻璃的成分中也含有Na元素，选项C错误；
D．X如果为碱性气体如也可使溶液产生白色沉淀，选项D错误；
答案选A。
13．A
【详解】A．二氧化碳、二氧化硫均可使澄清石灰水变浑浊，则该溶液中不一定含有，可能是碳酸氢根、亚硫酸根或亚硫酸氢根等，“实验结论”与“实验操作及现象”不相符，A符合题意；
B．浓硫酸敞口放置一段时间，质量增加，是由于空气中的水分被浓硫酸吸收所致，因此体现了浓硫酸的吸水性，“实验结论”与“实验操作及现象”相符，B不符合题意；
C．向淀粉溶液中滴加氯水后溶液变为蓝色，则有碘单质生成，Cl2氧化I－为I2，说明Cl2 的氧化性比 I2 强，“实验结论”与“实验操作及现象”相符，C不符合题意；
D．铁离子遇反应生成血红色溶液，则该溶液中含有，“实验结论”与“实验操作及现象”相符，D不符合题意；
故选A。
14．BD
【分析】从图中可以看出，0b段加入的是硝酸钡溶液，bd段加入的是硝酸。不溶于硝酸的沉淀为BaSO4，质量为2.33g，物质的量为=0.01mol，6.27g为BaSO4、BaCO3的质量和，则BaCO3的质量为6.27g-2.33g=3.94g，物质的量为=0.02mol。从而得出溶液中一定含有、；依据离子共存原则，无色溶液中一定不含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+；溶液呈电中性，则一定含有K+，不能确定Cl-是否存在。
【详解】A．由分析可知，水样中为0.02mol、为0.01mol，则c():c()=2:1，A不正确；
B．水样中一定存在K+，依据电荷守恒，n(K+)≥0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol，则c(K+)≥=0.6mol·L-1，B正确；
C．由分析可知，水样中一定不存在Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+，但不能肯定Cl-是否存在，C不正确；
D．bd段加入的是硝酸，BaCO3溶于硝酸，则bc段消耗硝酸的物质的量为0.02mol×2=0.04mol，体积为=0.08L=80 mL，D正确；
故选BD。
15． 二氧化硫、氧气、氮气 除尘、干燥 防止催化剂中毒 在吸收塔中用水吸收三氧化硫，反应放热易形成酸雾阻止对三氧化硫的吸收
【详解】A．由图可知，转化器装置中出来的气体主要包括：三氧化硫、二氧化硫、氧气、氮气；原料气要通过除尘、干燥等净化处理，目的是防止催化剂中毒。
B．在吸收塔中用水吸收三氧化硫，反应放热易形成酸雾阻止对三氧化硫的吸收。
16． 放热反应 废热锅炉 热交换器 预热进入转化器的原料气 SO2 氨酸法 NH3+H2O=NH3•H2O SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3 循环利用 2H++Ca(OH)2=Ca2++2H2O 氧化铁 铁
【详解】硫酸生产过程中的三个反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4都是放热反应，为了充分利用这些热量，在生产过程中，沸腾炉外设置废热锅炉回收高温废热，把热交换器和转化器合为一体，将二氧化硫转化为三氧化硫时放出的热量及时导出用来预热进入转化器的原料气，故答案为：放热反应；废热锅炉；热交换器；预热进入转化器的原料气；
(1) 由于转化过程反应2SO2+O22SO3是一个可逆反应，则硫酸工业的尾气中含有的有毒气体是SO2，常用氨酸法处理尾气的化学方程式分别为：NH3+H2O=NH3•H2O、SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O、 (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3，故答案为：SO2；NH3+H2O=NH3•H2O；SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O；(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3；
(2)没有被污染的冷却水可以被循环利用，节约资源和能源，若排出的是酸性废水即含有大量的H+，一般使用石灰乳等中和处理，反应的离子方程式为2H++Ca(OH)2=Ca2++2H2O，故答案为：循环利用；2H++Ca(OH)2=Ca2++2H2O；
(3)以硫铁矿为原料生产硫酸，该反应方程式为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，则废渣的主要成分是氧化铁、硫化亚铁及少量有害物质，由于废渣中含有大量的金属元素铁，故用废渣可以炼制的金属是铁，故答案为：氧化铁；铁。
17．(1)漂白
(2)1.12
(3) 或1.204×1024
(4) 酸雨或土壤酸化、水体酸化 生石灰或石灰乳、氨水

【详解】（1）利用二氧化硫对糖汁进行熏制脱色，利用二氧化硫的漂白性；故答案为漂白性；
（2）根据反应方程式可知，n(Na2SO3)=n(SO2)==0.05mol，则标准状况下，生成二氧化硫的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L；故答案为1.12；
（3）根据反应方程式，KMnO4中Mn的价态由+7价转化为+2价，化合价降低5价，硫元素化合价由+4价转化为+6价，升高为2价，最小公倍数为10，根据原子守恒，该反应方程式为2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+H2SO4，消耗5mol二氧化硫，转移电子物质的量为10mol，即消耗1mol二氧化硫，转移电子物质的量2mol，转移电子数为2NA或1.204×1024；故答案为2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+H2SO4；2NA或1.204×1024；
（4）二氧化硫过度排放，因此环境问题是酸雨或土壤酸化、水体酸化，为了避免对环境造成不良影响，工业上常用生石灰或石灰乳、氨水作吸收剂，故答案为酸雨或土壤酸化、水体酸化；生石灰或石灰乳、氨水。
18．(1)取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加溶液，若产生白色沉淀则说明含有杂质(合理即可)
(2)取矿石少许，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有(不能加盐酸溶解)

【详解】（1）可以用稀盐酸和溶液检验硫酸根，操作为：取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加溶液，若产生白色沉淀则说明含有杂质(合理即可)。
（2）具有还原性可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，具体操作为：取矿石少许，加稀硫酸充分溶解后，向其中滴加酸性高锰酸钾溶液，若紫色褪去，证明矿石中含有(不能加盐酸溶解)。