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文档介绍
新疆昌吉回族自治州玛纳斯县第一中学2018-2019学年高二上学期第一次月考化学试题
新疆昌吉回族自治州玛纳斯县第一中学2018-2019学年高二上学期 第一次月考化学试题 1.未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生。下列符合未来新能源标准的是( ) ①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能 A. ①②③④ B. ⑤⑥⑦⑧ C. ③⑤⑥⑦⑧ D. ③④⑤⑥⑦⑧ 【答案】B 【解析】 【详解】煤、石油、天然气是化石能源,能引起严重的空气污染,不是新能源;核能使用不当,会对环境造成严重污染;常见未来新能源有:太阳能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等,这些能源对环境污染小,属于环境友好型能源,故选B。 2.1 mol H—H键的键能是436kJ,1 mol I—I键的键能是151kJ,1 mol H—I键的键能是299kJ,则对反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的说法,不正确的是 ( ) A. 放热反应 B. 吸热反应 C. 化合反应 D. 可逆反应 【答案】B 【解析】 【详解】在H2(g)+I2(g) 2HI(g)中,断裂1mol H-H键吸收436kJ的能量,断裂1mol I-I键吸收的能量是151kJ,共吸收的能量为:436kJ+151kJ=587kJ,生成2molHI,共形成2molH-I键,共放出的能量为:299kJ×2=598kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,由方程式可知该反应为化合反应和可逆反应。 故选B。 3.下列叙述正确的是 : A. 化学反应一定只伴随热量的变化 B. 凡是吸热或放热过程中热量的变化均称为反应热 C. 若△H<0,则反应物的总能量高于生成物的总能量 D. 若△H>0,则反应物的总能量高于生成物的总能量 【答案】C 【解析】 【详解】A.化学反应有能量变化,可能表现为热量的形式或电能的形式或光能的形式,故错误; B.化学反应中的能量变化才为反应热,故错误; C. 若△H<0,即反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物总能量,故正确; D. 若△H>0,即吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,故错误。 故选C。 4.对热化学方程式H2(g)+I2(s)=HI(g) ΔH=+26kJ·mol-1的叙述中正确的是: A. 1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收26kJ热量 B. 1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52kJ的热量 C. 1mol H2(g)与1mol I2(s)完全反应生成2mol HI气体需吸收52kJ的热量 D. 1mol H2(g)与1mol I2(g)完全反应放出26kJ的热量 【答案】C 【解析】 【详解】该反应为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,因此1mol氢气和1mol碘蒸气完全反应需要吸收52kJ的热量; 答案选C。 5.下列变化为吸热反应的是 A. H2O(l)=H2O(g);ΔH=+44.0 kJ/mol B. 在高温条件下碳与水蒸气的反应 C. 形成化学键时共放出能量862 kJ的化学反应 D. 能量变化如图所示的化学反应 【答案】B 【解析】 【分析】 反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应。 【详解】A.液态水变为水蒸气不是化学反应,A项错误; B.碳与水蒸气的反应是吸热反应,B项正确; C. 化学反应是吸热还是放热与反应物的总键能与生成物的总键能的相对大小有关,题干中没有给出断开化学键时吸收的能量的大小,因此无法确定该反应是吸热反应还是放热反应,C项错误; D.由能量变化图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,不是吸热反应,D项错误; 答案选B。 6.下列热化学方程式书写正确的是 A. C(s)+O2(g)=CO2(g) △H =+393.5kJ/mol B. 2SO2+O2=2SO3 △H = —196.6kJ/mol C. S(s)+O2(g)=SO2(g);ΔH=+297.23 kJ D. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6kJ/mol 【答案】D 【解析】 【详解】A.C(s)与O2(g)的反应为放热反应,△H <0,A项错误; B.书写热化学方程式时要注明各物质的聚集状态,B项错误; C.S(s)与O2(g)的反应为放热反应,△H <0,C项错误; D.H2(g)与O2(g)的反应为放热反应,热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6kJ/mol,D项正确; 答案选D。 【点睛】书写热化学方程式时的具体步骤为: 7.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。 已知CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1,CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1。若在标准状况下4.48 L CH4 恰好能将一定量NO2还原成N2和H2O(g),则整个过程中放出的热量为( ) A. 114.8 kJ B. 232 kJ C. 368.8 kJ D. 173.4 kJ 【答案】D 【解析】 【分析】 先应用盖斯定律计算反应CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)的ΔH,再利用热化学方程式列式计算。 【详解】对反应编号,CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-574 kJ/mol(①式),CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1160 kJ/mol(②式),分析各热化学方程式,应用盖斯定律,将(①式+②式)÷2得,CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)ΔH=[(-574 kJ/mol)+(-1160 kJ/mol)]÷2=-867kJ/mol;标准状况下4.48LCH4物质的量为4.48L÷22.4L/mol=0.2mol,则标准状况下4.48LCH4将一定量NO2还原成N2和H2O(g)放出的热量为0.2mol×867kJ/mol=173.4kJ,答案选D。 8.已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-Q1 kJ·mol-1 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-Q2 kJmol-1 S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-Q3 kJ·mol-1 CO与镍反应会造成镍催化剂中毒,为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫,则对应反应的热化学方程式为 A. S(s)+2CO(g)=SO2(s)+2C(s) △H=2(2Q1-2Q2+Q3)kJ·mol-1 B. S(s)+2CO(g)=SO2(s)+2C(g) △H=(Q1-Q3)kJ·mol-1 C. SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) △H=(Q1-2Q2+Q3)kJ·mol-1 D. SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) △H=(2Q1-Q2+2Q3)kJ·mol-1 【答案】C 【解析】 【分析】 反应:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-Q1 kJ·mol-1 ②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-Q2 kJmol-1 ③S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-Q3 kJ·mol-1 根据盖斯定律进行分析计算。 【详解】反应:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-Q1 kJ·mol-1 ②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-Q2 kJmol-1 ③S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-Q3 kJ·mol-1 由盖斯定律可知,反应(-1)×①+2×②+(-1)×③得到工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫的热化学方程式,即SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g) △H=(Q1-2Q2+Q3)kJ·mol-1; 答案选C。 9.C和H2在生产、生活、科技中是非常重要,已知:①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1 ② 下列推断正确的是 A. C(s)的燃烧热为110.5kJ·mol-1 B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=+484kJ·mol-1 C. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ·mol-1 D. 将2mol H2O(l)分解成H2(g)和O2(g),至少需要提供4×463kJ的热量 【答案】C 【解析】 【分析】 A. 1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量为燃烧热; B. 2molH2断开化学键需要吸收的热量为2mol×436 kJ·mol-1,1mol O2断开化学键需要吸收的热量为1mol×496 kJ·mol-1,4molH原子和2molO原子形成2molH2O(g)时放出的热量为4mol×463 kJ·mol-1,根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能进行计算,并书写热化学方程式; C. 由反应①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1和反应②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1,可知反应①-②得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g); D. 根据已知条件②可知2mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g),提供的热量为4×463kJ。 【详解】A.1mol C(s)完全燃烧生成稳定的氧化物即CO2时所放出的热量为燃烧热,A项错误; B.2molH2断开化学键需要吸收的热量为2mol×436 kJ·mol-1,1mol O2断开化学键需要吸收的热量为1mol×496 kJ·mol-1,4molH原子和2molO原子形成2molH2O(g)是时放出的热量为4mol×463 kJ·mol-1,根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能,可得△H=2mol×436 kJ·mol-1+1mol×496 kJ·mol-1-4mol×463 kJ·mol-1=-484 kJ·mol-1,因此热化学方程式为: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1,B项错误; C.由反应①2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1和反应②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484kJ·mol-1,可知反应①-②得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),△H=+131.5 kJ·mol-1,即热化学方程式为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.5kJ·mol-1,C项正确; D.根据已知条件②可知2mol H2O(g)分解成H2(g)和O2(g),提供热量为4×463kJ,D项错误; 答案选C。 10.反应2SO2+O2 2SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.8mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为( )。 A. 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s 【答案】D 【解析】 【详解】SO3的浓度增加了0.8mol·L-1,则根据方程式可知,氧气的浓度就减少了0.4mol/L;又因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为0.04mol·L-1·s-1÷0.4mol·L-1=10s,答案选D。 11.在2A+B 3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是 A. v(A)=2 mol·L-1·s-1 B. v(B)=0.3 mol·L-1·s-1 C. v(C)=0.8 mol·L-1·s-1 D. v(D)=1 mol·L-1·s-1 【答案】A 【解析】 【分析】 将A、C、D三种物质的反应速率转化为物质B的反应速率进行比较。 【详解】A.v(A)=2 mol·L-1·s-1,转化为B物质的速率为v(B)=1 mol·L-1·s-1; B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1; C.v(C)=0.8 mol·L-1·s-1,转化为B物质的速率为v(B)=0.27 mol·L-1·s-1; D.v(D)=1 mol·L-1·s-1,转化为B物质的速率为v(B)=0.25 mol·L-1·s-1; 由以上数据可知,反应速率最快的是物质A; 答案选A。 12. 对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是 A. v(W)=3v(Z) B. 2v(X)=3v(Z) C. 2v(X)=v(Y) D. 3v(W)=2v(X) 【答案】C 【解析】 【详解】化学反应速率之比等于化学系数之比,则根据方程式3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g)可知 A、v(W):v(Z)=3:3=1:1,A错误; B、v(X):v(Z)=2:3,B错误; C、v(X):v(Y)=2:4=1:2,C正确; D、v(W):v(X)=3:2,D错误。 答案选C。 13.在2L的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g) 2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是8 mol,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol/(L•s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是 A. 5.6 mol B. 6.8 mol C. 2.4 mol D. 3.2 mol 【答案】B 【解析】 【分析】 10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol/(L•s),那么浓度的变化量为0.12 mol/(L•s)×10s=1.2mol/L,浓度的变化量之比等于化学计量数之比,由此可计算得到物质B的浓度的变化量,可进一步得到10秒钟时B的物质的量。 【详解】10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol/(L•s),那么浓度的变化量为0.12 mol/(L•s)×10s=1.2mol/L,浓度的变化量之比等于化学计量数之比,由此可计算得到物质B的浓度的变化量为0.6mol/L,物质的量的变化量为0.6mol/L×2L=1.2mol,那么10秒钟时B的物质的量为8mol-1.2mol=6.8 mol; 答案选B。 14.在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,已知3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B),则此反应可表示为( ) A. 2A+3B=2C B. A+3B=2C C. 3A+2B=3C D. A+B=C 【答案】C 【解析】 【详解】3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B),由反应速率之比等于化学计量数之比可知,A、B、C 的化学计量数比为3:2:3,则反应为3A+2B═3C, 故选:C。 15.用纯净的CaCO3与100mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积),下列分析正确的是( ) A. F点收集到的CO2的量最多 B. OE段表示的平均速率最快 C. EF段用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4mol·L-1・min-1 D. OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2:6:7 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据图像可知,G点收集到的CO2的量最多,为784mL,A错误; B.根据图像可知,EF段表示的1min内收集的二氧化碳量最多,平均速率最快,B错误; C.EF段,生成二氧化碳为672mL-224mL=448mL,即标况下0.02mol,消耗盐酸0.04mol,用盐酸表示该反应的平均反应速率=0.04/(0.1×1)=0.4mol·L-1・min-1,C正确; D. OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2:4:1,D错误; 答案为C。 16.下列有关化学反应速率的说法中,正确的是( ) A. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B. 100 mL 2mol·L-1 的盐酸与锌反 应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变 C. 二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速 率减慢 D. 汽车尾气中的 CO 和 NO 可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢 【答案】D 【解析】 【详解】A、浓硫酸能够使铁钝化,铁片与浓硫酸反应不能生成氢气,故A错误; B、向盐酸溶液中加入氯化钠溶液,相当于稀释了盐酸,盐酸浓度减小,反应速率减慢,故B 错误; C、升高温度,反应速率加快,故C错误; D、有气体参加的反应,压强越小反应的速率越慢,故D正确; 所以本题答案为:D。 17.某温度下,对可逆反应:2X(g)+Y(g) Z(g)+W(s) ΔH>0的下列叙述正确的是 A. 加入少量W,逆反应速度增大 B. 升高温度时,正反应速率增大,逆反应速率减小 C. 压强不变,充入与反应体系不反应的N2,反应速率减小;体积不变,充入N2,反应速度不变 D. 平衡后加入X,上述反应的ΔH增大 【答案】C 【解析】 【分析】 A. 增加固体物质的用量,反应速率不发生变化; B. 升高温度,正逆反应速率均增大; C. 压强不变,充入与反应体系不反应的N2,容器的容积增大,各物质的浓度降低;体积不变,充入N2,各物质的浓度不发生变化; D. ΔH的大小与化学计量数有关。 【详解】A. 增加固体物质的用量,反应速率不发生变化,因此加入少量W,逆反应速度不变,A项错误; B. 升高温度,正逆反应速率均增大,B项错误; C. 压强不变,充入与反应体系不反应的N2,容器的容积增大,各物质的浓度降低,反应速率减小;体积不变,充入N2,各物质的浓度不发生变化,反应速度不变,C项正确; D. ΔH的大小与化学计量数有关,与物质X的用量无关,D项错误; 答案选C。 18.相同条件下,下列各组热化学方程式(溶液中的反应均是在稀溶液中进行的)中,ΔH1>ΔH2的是 A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1;CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH2 B. C2H5OH(l)+3O2(g==2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1;C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH2 C. HCl(aq)+NaOH(s)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH1;HNO3(aq)+KOH(aq)=KNO3(aq)+H2O(l) ΔH2 D. CO2(g)=CO(g)+1/2O2(g) ΔH1;2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) ΔH2 【答案】B 【解析】 【分析】 对于放热反应来说,ΔH是负值,比较ΔH时,放出热量多的ΔH反而小。 【详解】A.氢气和氧气反应是放热反应,ΔH1<0,碳酸钙分解是吸热反应,ΔH2>0,所以ΔH1<ΔH2,故A不选; B.两个反应中C2H5OH状态不同,液态C2H5OH转化为气态C2H5OH需要吸收热量,所以液态C2H5OH燃烧放出的热量比同物质的量的气态C2H5OH燃烧放出的热量少,两个反应都是C2H5OH的燃烧反应,是放热反应,ΔH为负值,所以ΔH1>ΔH2,故B选; C. NaOH(s)溶于水放热,所以盐酸和氢氧化钠固体反应放出的热量大于硝酸和KOH溶液反应放出的热量,所以ΔH1<ΔH2,故C不选; D.两个反应均为吸热反应,ΔH为正。第二个反应中各物质的量是第一个反应的2倍,所以吸收的热量也是2倍,即2ΔH1=ΔH2,所以ΔH1<ΔH2,故D不选。 故选B。 【点睛】比较ΔH时,要特别注意放热反应。放热反应的ΔH为“-”,所以放出热量多的ΔH反而小。另外不同状态的同一种物质的能量高低为:气态高于液态,液态高于固态。 19.下列叙述正确的是 A. 将0. 5mol N2和1.5molH2置于密闭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)+3 H2(g) 2 NH3(g) ΔH=-38.6kJ•mol-1 B. C(石墨)=C(金刚石) ΔH=+1.9kJ•mol-1,说明金刚石比石墨稳定 C. 甲烷的燃烧热△H=-890. 3 kJ•mol-1,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. 3 kJ•mol-1 D. 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.4 kJ•mol-1,20g氢氧化钠固体溶于稀盐酸中恰好完全反应时放出的热量大于28.7kJ 【答案】D 【解析】 【详解】A.将0. 5mol N2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,因该反应为可逆反应,因此将1mol N2和3molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放出的热量不是38.6kJ,A项错误; B.石墨转化为金刚石为吸收热量的反应,那么石墨所具有的能量低于金刚石所具有的能量,能量越低,物质越稳定,因此石墨比金刚石稳定,B项错误; C.甲烷的燃烧热△H=-890. 3 kJ•mol-1,因此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. 3 kJ•mol-1,C项错误; D.氢氧化钠固体溶解的过程要放出热量,20g氢氧化钠固体的物质的量为0.5mol,溶于稀盐酸中恰好完全反应时放出的热量大于28.7kJ,D项正确; 答案选D。 20.已知稀溶液中①H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) △H1=-57.3kJ·mol-1; ②Ba(OH)2(aq)+ H2SO4(aq)=BaSO4(s)+H2O(l) △H2下列结论正确的是 A. 中和反应的△H=-57.3kJ•mol-1 B. △H2<△H1 C. △H2>△H1 D. 中和热的数值与实际发生反应的酸碱量有关 【答案】B 【解析】 【详解】A.H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H1=-57.3kJ·mol-1表示的是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水和可溶性盐时的中和热,并不是所有中和反应的中和热,A项错误; B.反应②虽属于中和反应,但除了生成水之外还生成了难溶性盐,因此放出的热量大于57.3kJ·mol-1,因此△H2<△H1,B项正确; C.反应②虽属于中和反应,但除了生成水之外还生成了难溶性盐,因此放出的热量大于57.3kJ·mol-1,因此△H2<△H1,C项错误; D.中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量,其数值与实际发生反应的酸碱量无关,D项错误; 答案选B。 【点睛】解答本题时要注意:比较ΔH的大小时,必须把反应热的“+”“-”与反应热的数值看作一个整体进行比较。对放热反应,放热越多,ΔH越小;对吸热反应,吸热越多,ΔH越大。 21.在密闭容器里,通入x mol H2(g)和y mol I2(g),发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)△H<0.改变下列条件,反应速率将如何改变?(选填“增大”“减小”或“不变”) ①升高温度________; ②加入催化剂________; ③充入更多的H2________; ④保持容器中压强不变,充入氖气________; ⑤保持容器容积不变,通入氖气________。 【答案】 (1). 增大 (2). 增大 (3). 增大 (4). 减小 (5). 不变 【解析】 ①升高温度反应速率一定增大;②加入催化剂反应速率一定增大;③充入更多的H2,氢气浓度增大,反应速率一定增大;④保持容器中压强不变,充入氖气,容积增大,反应物浓度减小,反应速率减小;⑤保持容器容积不变,通入氖气,反应物浓度不变,反应速率不变。 点睛:掌握外界条件对反应速率的影响变化规律是解答的关键,压强对反应速率影响的实质是通过改变浓度引起的,因此要注意对于有气体参加的反应体系中充入“惰性气体”(不参与反应)时,对化学反应速率的影响:①恒容:充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。②恒压:充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小。 22.将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为: C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1 请回答: (1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:______________。 (2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出如图循环图,并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。 请分析:甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”);判断的理由是 ________________________________________________________。 (3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点___________________________________________________。 【答案】 (1). C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131.5 kJ·mol-1 (2). 乙 (3). 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1=ΔH2+ΔH3且ΔH2>0) (4). ①减少污染;②燃烧充分;③方便输送 【解析】 【分析】 (1)根据盖斯定律写出热化学方程式; (2)根据盖斯定律可知两种途径放出的热量相同; (3)将煤转化为水煤气有减少污染、燃烧充分、方便运输等优点。 【详解】(1)本题考查盖斯定律,ΔH1-ΔH2-ΔH3即为C(s)与水蒸气反应的焓变。因此C(s)与水蒸气反应的热化学方程式为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131.5 kJ·mol-1。 (2)根据盖斯定律,煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量应相等,甲同学的错误在于忽视了煤转化为水煤气时要吸收热量。 23.把1 mol X气体和0.5 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3X(g)+Y(g)nZ(g)+2W(g),2 min末生成0.2 mol W,若测得以Z的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为0.1mol/(L·min),试计算: (1)前2 min内,用X表示的平均反应速率________; (2)2 min末时Y的转化率________; (3)化学方程式中Z的化学计量数n________ 【答案】 (1). 0.075 mol/(L·min) (2). 20% (3). 4 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据上述计算,v(X)==0.075 mol/(L·min); (2)2 min末时Y的转化率为×100%=20%; (3)根据v(Z)===0.1 mol/(L·min),解得n=4。 24.已知下列热化学方程式:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·mol-1 ②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(g) △H=-2044.0kJ·mol-1 (1)氢气的燃烧热是__________ (2)已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1,写出丙烷(C3H8)燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式:__________ (3)实验测得H2和C3H8的混合气体共3mol,完全燃烧生成液态水时放热2791.6kJ,计算混合气体中H2和C3H8的体积比是_____ (4)恒温恒容条件下,硫可以发生如下反应,其反应过程和能量关系如图所示,已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196.6kJ·mol-1 ①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:__________ ②△H2=__________kJ·mol-1 【答案】 (1). 285.8 kJ·mol-1 (2). C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l) △H=-2220.0kJ·mol-1 (3). 3:1 (4). S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ·mol-1 (5). -78.64kJ·mol-1 【解析】 【分析】 (1) 氢气的燃烧热指的是1molH2完全燃烧生成水时放出的热量,由热化学方程式①确定氢气的燃烧热; (2)将热化学方程式②与已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1结合可得出丙烷(C3H8)燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式; (3) 设混合气体中H2的物质的量为xmol,那么571.6x+2220.0(3-x)=2791.6,解得混合气体中H2的物质的量和丙烷的物质的量,根据物质的量之比等于体积之比得出混合气体中H2和C3H8 的体积比; (4) ①燃烧热指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量; ②根据热化学方程式2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196.6kJ·mol-1进行计算。 【详解】(1)由热化学方程式①可知氢气的燃烧热为285.8 kJ·mol-1; (2) 将热化学方程式②与已知H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1结合,得出丙烷(C3H8)燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g) +4H2O(l) △H=-2220.0kJ·mol-1; (3)设混合气体中H2的物质的量为xmol,那么571.6x+2220.0(3-x)=2791.6,解得x=2,即混合气体中H2的物质的量为2.3mol,C3H8的物质的量为0.7mol,因此混合气体中H2和C3H8的体积比约为3:1; (4) ①1molS(s)完全燃烧生成SO2(g)时所释放出的热量为燃烧热,因此硫的燃烧热的热化学方程式为:S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ·mol-1; ②由图可知参与反应的SO2的物质的量为1mol-0.2mol=0.8mol,根据热化学方程式2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=-196.6kJ·mol-1可知△H2==0.4×△H=0.4×(-196.6kJ·mol-1)=-78.64kJ·mol-1. 【点睛】解答本题第一问时要特别注意:由于中和反应与燃烧反应均是放热反应,表示中和热与燃烧热时可不带“-”号,但用ΔH表示时,必须带“-”号。 25.一密封体系中发生下列反应:N2 +3H2 2NH3 ΔH<0,下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图: 回答下列问题: (1)处于平衡状态的时间段是______________________________________________. (2)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化?__________________、________________、_____________________ (3)下列各时间段时,氨的百分含量最高的是______. A.t0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t6 【答案】 (1). t0~t1、t2~t4、t5~t6 (2). 升高温度 (3). 加了催化剂 (4). 降低压强 (5). A 【解析】 【详解】(1)根据平衡时正逆反应速率相等可知,在图中t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6反应都处于平衡状态; (2)根据图可知,t1时刻正反应速率增大,逆反应速率不变,所以可以判断是恒容条件下增加了氮气或是氢气;t3时刻正逆反应速率都同等程度的变大,平衡不移动,所以可以推断是使用了催化剂;t4时刻正逆反应速率都减小,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,所以可以推断是降低温度或减小压强; (3)t0~t1和t2~t3这两个时间段相比,由于在t1时刻增加了氮气或是氢气,体系压强增大,氨气的百分含量升高,t3时刻正逆反应速率都同等程度的变大,平衡不移动,所以可以推断是使用了催化剂,氨气含量不变,t4时刻降低温度或减小压强,平衡正向移动,氨气含量增加,所以氨的体积分数最高的是t5~t6,答案选D。 【点睛】注意化学平衡图像的解答注意事项:先拐先平,在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。其次定一议二,当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。 26.影响化学反应速率因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。 实验一:他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。 甲同学研究的实验报告如下表: 实 验 步 骤 现 象 结 论 ①分别取等体积2 mol/L硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 反应快慢: Mg>Fe>Cu 反应物的性质越活泼, 反应速率越快。 (1)该同学的实验目的是_________________________________________; 要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是_____________。 (2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用下图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品可以是(从题中所给药品中挑选)_________________________________________________________; 实验二: 已知: 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。 (1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是_______________的影响。 (2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是__________________。 A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.氯化锰 D.水 【答案】 (1). 反应物本身的性质对反应速率的关系 (2). 温度相同 (3). Mg(或Fe)、0.5mol/L硫酸和2mol/L硫酸 (4). 催化剂(或硫酸锰或Mn2+的催化作用) (5). B 【解析】 【分析】 对于不同的反应来说,反应速率由反应物本身决定。对不同反应,浓度、温度、催化剂会影响反应速率。 【详解】实验一:(1)根据实验步骤可知,实验目的是验证反应物本身的性质对反应速率的关系。为了得到正确的实验结论,就必须保证其它实验条件是相同的,即实验时溶液的温度必须相同。 (2)根据装置图可判断,反应中产生气体,且反应不需要加热。所以是活泼的金属和稀硫酸的反应制取氢气的。铜和稀硫酸不反应,所以选择的试剂是Mg(或Fe)、0.5mol/L硫酸和2mol/L硫酸。 实验二:(1 )根据影响反应速率的因素可知,能使反应速率加快的除了温度、浓度等之外,还有催化剂。 (2)根据反应的产物可判断,能起催化剂作用的应该是硫酸锰或Mn2+,所以最合理的试剂应该是选项B。查看更多