高考化学 过关专练 第一章 化学反应与能量(含解析)(选修4)

化学反应与能量
1.下列变化属于吸热反应的是 ①液态水汽化 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③浓硫酸稀释 ④氯酸钾分解制氧气 ⑤生石灰与水反应生成熟石灰 A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②④ 【解答】答案 D 试题分析: ①③⑤中的变化或反应都是放热反应,答案选 D。 考点:考查吸热反应和放热反应的区别。 -1 2.已知热化学方程式 H2 (g) + F2 (g) === 2 HF (g) △H = -270 kJ· mol ,下列说法 中错误的是 A.在上述条件下,44.8 L 氟化氢气体分解成 22.4 L 氢气与 22.4 L 氟气吸收 270 kJ 热量 B.在上述条件下,1 mol 氢气与 1 mol 氟气反应生成 2 mol 液态氟化氢放出热量大于 270 kJ C.在上述条件下,1 mol 氢气与 1 mol 氟气的能量总和大于 2 mol 氟化氢气体的能量 D.上述热化学方程式还可表示为:1/2 H2 (g) +1/2 F2 (g) === HF (g) △H = -135 kJ· mol 【解答】答案 A 试题分析:A 项:吸收的能量应为 270KJ*2=540KJ,故错。故选 A。 考点:化学反应与能量 点评:本题考查的是化学反应与能量的相关计算,题目难度不大,解得本题需要注意的是吸 收的能量与化学计量呈正比的关系。 3.甘油三油酸脂是一种典型的脂肪,当它在人体内代谢时发生下列反应 C57H104O6(s)+ 80 O2 4 -1 (g)= 57CO2(g)+52H2O(l)△H= -3.35×10 kJ·mol 问如以高中男生平均每人每日 耗能 10125.3kJ,且以完全消耗这种脂肪来计算,每天需消耗甘油三油酸脂约( ) A.1.2mol B.0.6mol C.0.3mol D.0.15mol 【解答】答案 C 解 析 : 根 据 热 化 学 方 程 式 可 知 , 每 天 消 耗 脂 肪 物 质 的 量 n=10125.3/ △ H=10125.3/33500=0.3mol,答案选 C。 4.下列说法正确的是 A.所有的放热反应都能在常温常压下自发进行 B.Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 反应属放热反应 C.天然气燃烧时,其化学能全部转化为热能 D.反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关 【解答】答案 D 试题分析:A、判断一个反应能否自发进行,是根据△G 判断,而不是看条件,如放热熵减 小的反应,高温下不能自发进行,A 错误;B、Ba(OH)2 ·8H2O 与 NH4Cl 反应属吸热反应,B 错误;C、天然气燃烧时化学能并不全部转化为热能,还有光能等,C 错误;D、反应热只与 反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关,D 正确。答案选 D。 考点:吸热反应和放热反应,盖斯定律,焓变和熵变 5.太阳能的开发和利用是 21 世纪一个重要课题。利用储能介质储存太阳能的原理是:白天 在太阳照射下某种盐熔化,吸收热量,晚间熔盐固化释放出相应的能量,已知数据: 盐 熔点(℃) 熔化吸热(kJ·mol )
-1 -1

参考价格(元·t )

-1

1

CaCl2·6H2O Na2SO4·10H2O Na2HPO4·12H2O Na2S2O3·5H2O

29.9 32.4 35.1 45.0

37.3 77.0 100.1 49.7

780~850 800~900 1 600~2 000 1 400~1 800

其中最适宜选用作为储能介质的是 A.CaCl2·6H2O B.Na2SO4·10H2O C.Na2HPO4·12H2O D.Na2S2O3·5H2O 【解答】答案 B 试题分析:Na2SO4·10H2O 熔点适合、等物质的量吸热较多,价格便宜,故 B 正确。 考点:本题考查化学反应中的能量变化。 6.下列反应的能量变化与其他三项不 相同的是 . A.铝粉与氧化铁的反应 B.氯化铵与消石灰的反应 C.锌片与稀硫酸反应 D.钠与冷水反应 【解答】答案 B 试题分析:A、C、D 都是放热反应,B 属于吸热反应,故选项 B 符合题意。 考点:考查常见的吸热反应和放热反应。 7.通常人们把拆开 1 mol 某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡 量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H) ,化学反应的△H 等于反应物的总 键能与生成物的总键能之差。 化学键 键能/kJ·mol
-1

Si—O 460

Si—Cl 360

H—H 436

H—Cl 431
高温

Si—Si 176

Si—C 347

工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)

Si(s)+4HCl(g) ,该

反应的反应 热△H 为 ( ) -1 -1 A.+412 kJ·mol B.-412 kJ·mol -1 -1 C.+236 kJ·mol D.-236 kJ·mol 【解答】答案 C 解析: 在晶体硅中由于 1 个 Si 可形成 4 个 Si—Si 键, 每个 Si 原子对一个 Si—Si 键的贡献 为

1 1 ,故在硅晶体中 n(Si)︰n(Si—Si)=l︰(4× )=1︰2。所以每生成 1 mol Si, 2 2
-1 -1

则形成 2 mol Si—Si 键, 故有: △H =4×360 kJ· mol +2×436 kJ· mol - (2×176 kJ· mol -1 -1 -1 +4×431 kJ·mol )=+236 KJ·mol 。 8. 已知化学反应的热效应只与反应物的初始状态和生成物的最终状态有关, 如图(Ⅰ)所示: Δ H1=Δ H2+Δ H3;根据上述原理和图(Ⅱ)所示,判断各对应的反应热关系中不正确的是

A.A― →F Δ H=-Δ H6

2

B.A― →D Δ H=Δ H1+Δ H2+Δ H3 C.Δ H1+Δ H2+Δ H3+Δ H4+Δ H5+Δ H6=0 D.Δ H1+Δ H6=Δ H2+Δ H3+Δ H4+Δ H5 【解答】答案 D 解析: 根据盖斯定律可知只要反应物和生成物确定无论经过怎样的途径反应热都相等, 如果 反应物和生成物互换那么反应热互为相反数, 所以 A、 B、 C 正确。 D 错误, 可改为(Δ H1+ Δ H6) =Δ H2+Δ H3+Δ H4+Δ H5 9.下列说法或表示方法正确的是( ) A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多 B.由 C(石墨) C(金刚石) Δ H=+1.9 KJ/mol 可知,金刚石比石墨稳定

C.1mol H2 在足量 Cl2 中燃烧放热 183KJ,则 H2 的燃烧热为 183KJ。 + D.在稀溶液中,H (aq)+OH (aq)==H2O(l)Δ H=-57.3 kJ/mol,若将含 0.5 mol H2SO4 的浓硫酸 与含 1 mol NaOH 的溶液混合,整个过程放出的热量大于 57.3 kJ 【解答】答案 D 试题分析:A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,因为硫固体转 化为硫蒸气要吸热。A 错误;B,金刚石的能量高于石墨,金刚石不如石墨稳定,B 错误;燃 烧热是 1mol 可燃物完全燃烧转化为稳定的氧化物时,放出的热量。C 错误。D 正确,因为浓 硫酸稀释放热。 考点:反应热的分析和判断。 10.在 101kPa 25℃时,1.0g 乙烷气体完全燃烧生成液态水时放出热量 52.0kJ,则乙烷燃 烧的热化学方程式为 A.C2H6(g) + 2 O2(g)=2CO2(g) +3H2O(l) △H =-1560kJ·mol
7
-1

B.2C2H6(g) + 7O2(g)=4CO2(g) +6H2O(g) △H =-1560kJ·mol -1 C.2C2H6(g) + 7O2(g)=4CO2(g) +6H2O(l) △H =+3120 kJ·mol D.C2H6(g) +
7 2

-1

O2(g)=2CO2(g) +3H2O(l) △H =-52.0kJ·mol

-1

【解答】答案 A 试题分析:乙烷燃烧属于放热反应,△H<0,则 C 项错误;根据“1.0g 乙烷气体完全燃烧 生成液态水时放出热量 52.0kJ”得“1.0mol 乙烷气体完全燃烧生成液态水时放出热量 52×30=1560kJ”,则 A 项正确,B、D 项错误。 考点:考查热化学方程式的书写与判断。 11.下列实验操作,对实验结果不会产生影响的是 A.用酸碱中和滴定法测定未知浓度的碱液时,在锥形瓶中加入 2-3mL 酚酞试液作指示剂 B.用蒸馏水湿润 pH 试纸后测定硫酸钠溶液的 pH C.测定中和反应的反应热时,将碱溶液缓慢倒入酸溶液中 D.在淀粉溶液中加入稀硫酸加热一段时间后,向其中滴加银氨溶液检验淀粉的水解产物 【解答】答案 B 试题分析:A、酸碱指示剂一般加入 2-3 滴,否则会影响实验数据,所以不选 A;B、pH 试纸 使用时不能用蒸馏水润湿,但由于硫酸钠是中性溶液,稀释后 pH 不变,所以没有影响,选 B;C、中和热测定实验中要将碱液一次倒入酸中,减少热量的损失,不选 C;D、淀粉加入

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硫酸水解后,需要加入氢氧化钠中和酸,否则硫酸和银氨溶液反应,实验失败,所以不选 D。 考点:实验方案的评价 12.下列各表述与示意图一致的是( )

A.图①表示 25℃时,用 0.1 mol/L 盐酸滴定 20 mL 0.1 mol/L NaOH 溶液,溶液的 pH 随 加入酸体积的变化得到的滴定曲线 B.图②表示一定条件下进行的反应 2S O 2 (g) + O 2 (g) 2S O 3 (g) Δ H < 0 各成分的物 质的量变化,t2 时刻改变的条件可能是降低温度或缩小容器体积 C.图③表示某明矾溶液中加入 Ba(OH)2 溶液,沉淀的质量与加入 Ba(OH 溶液体积的关系, 在加入 20 mL Ba(OH)2 溶液时铝离子恰好沉淀完全 D.图④表示化学反应 H2(g)+C12(g)==2HCl(g)的能量变化,则该反应的反应热△H=﹢183 kJ/mol 【解答】答案 B -1 -1 试题分析:A、0.1mol?L NaOH 溶液的 pH 为 13,用 0.1mol?L 盐酸滴定恰好中和时 pH 为 7,因浓度相同,则体积相同,但酸碱中和在接近终点时,pH 会发生突变,曲线的斜率会很 大,A 项错误;B、根据图②分析,t2 时刻后二氧化硫和氧气的物质的量减小,而三氧化硫 的物质的量增大,说明平衡正向移动,结合反应的特点及平衡移动原理分析,t2 时刻改变的 条件可能是降低温度或缩小容器体积,B 项正确;C、向明矾溶液中加入 Ba(OH)2 溶液,开始 阶段生成硫酸钡和氢氧化铝沉淀,随后形成硫酸钡沉淀,而氢氧化铝沉淀溶解,最后沉淀为 硫酸钡。由图像可知,在加入 20 mL Ba(OH)2 溶液时铝离子恰好转化为偏铝酸根,C 项错误; D、 根据图④分析, 反应 H2(g)+C12(g)==2HCl(g)为放热反应, 则该反应的反应热△H=—183 kJ /mol,D 项错误;答案选 B。 考点:考查化学图像 - 13.已知:氮气和氢气合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) Δ H=-92kJ·mol
1

请回答下列问题: (1)取 1 mol N2(g)和 3 molH2(g)充入一密闭容器中,一定条件下进行反应并达平衡时,测 得反应放出的热量 92kJ( 填 “ 大 于 ” 、 “ 等 于 ” 或 “ 小 于 ”) , 原 因 是 ;若升高温度,上述反应中 Δ H (填“变大”、“变小”或 “不变”)。 (2)已知:分别破坏 1molN H 键、1mol H H 键需要吸收的能量为:391 kJ、436 kJ, 则破坏 1mol N N 键需要吸收的能量为 。 (3)一定条件下,向体积为 2L 的恒容密闭容器中充入 1molNH3(g) 并发生上述反应。半分 钟后反应达到平衡,测得 v(NH3) = 0.40mol/ (L?min) ,则上述合成氨反应的平衡常数 为 。

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(4)向三个体积均为 1L 的恒容密闭容器中分别充入 1molN2 和 3molH2,当分别只改变其中 一个外界条件时使反应达到平衡,测得氨的体积分数随时间的变化如图所示。

上述图像中,只改变温度的为 (填“I”“II”“III”,下同) ,只改变压强的 为 ,只改变催化剂的为 。 (5)若把标准状况下 8.96L 氨气通入到 100g9.8%的硫酸溶液中并完全吸收,所得溶液中离 子浓度从大到小的顺序是 。 (6)常温下,向浓度均为 0.1mol/L 的 MgCl2、FeCl3 和 AlCl3 混合溶液中通入 NH3 至过量, 最先生成沉淀的化学式为 ,当 pH= 时,开始生成 Mg(OH)2 沉淀。 -13 -40 (已知:Ksp[Mg(OH)2] =1.0×10 ; Ksp[Fe(OH)3] =1.0×10 ;Ksp[Al(OH)3] = -33 1.0×10 ) 【解答】答案(1)小于 由于是可逆反应,反应为无法全部转化为生成物,所以不可能生成 2 + 2+ 摩尔氨气 ; 不变; (2) 946kJ; (3) 100/3; (4) I; III; II; (5) c(NH4 )>c(SO4 )>c(OH )>c(H ); (6)Fe(OH)3;8. 试题分析:(1)由于是可逆反应,反应为无法全部转化为生成物,所以不可能生成 2 摩尔氨 气 ,所以反应测出的热量小于 92kJ;若升温,焓变不变; (2)根据反应热=反应物的键能 总和-生成物的键能总和计算,-92=x+3×436-6×391 解 x=946kJ; (3)根据氨气的反应速 率 计 算 氨 气 的 浓 度 改 变 量 为 0.40×0.5=0.20mol/L , 平 衡 时 氨 气 的 浓 度 为 1/2-0.20=0.30mol/L,则生成的氮气的浓度 0.1mol/L,氢气的浓度为 0.3mol/L,则氨分解 3 2 的平衡常数为 0.1×0.3 /0.3 =0.03,则合成氨的平衡常数为 100/3; (4)升温,反应速率加 快,到达平衡的时间缩短,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小;改变压强,若减小压强, 反应达平衡的时间增长,平衡逆向移动,氨气的体积分数减小,若使用催化剂,只改变反应 速率,不影响平衡,所以改变温度为 I;改变压强为 III;使用催化剂为 II; (5)氨气的物 质的量为 8.96/22.4=0.4 摩尔,硫酸的物质的量为 100×9.8%/98=0.1 摩尔,则反应后溶液 中有等物质的量浓度的一水合氨和硫酸铵,溶液显碱性,离子浓度关系为 + 2+ c(NH4 )>c(SO4 )>c(OH )>c(H ); (6)根据溶度积常数分析,溶度积小的先沉淀,所以是氢氧 化铁先沉淀,当氢氧化镁开始沉淀时,溶液中的氢氧根离子浓度为 x,则有 -13 -6 x2×0.1=1.0×10 ,则氢氧根离子浓度 x=10 mol/L,pH=8. 考点:可逆反应的特征,反应热的计算,平衡移动,溶度积常数的应用 14. (15 分)某实验小组用 0.50 mol/L NaOH 溶液和 0.50 mol/L 硫酸溶液进行中和热的测 定。 Ⅰ.配制 0.50 mol/L NaOH 溶液 (1)若实验中大约要使用 245 mL NaOH 溶液,至少需要称量 NaOH 固体 g。 (2) 配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、 玻璃棒外还需要有 、 。 Ⅱ.测定中和热的实验装置如下图所示。

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(3)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是 ,从实验装置上看,图中缺少的一种 玻璃仪器 。 (4)使用补全仪器后的装置进行实验,取 50mL 0.25mol/L H2SO4 溶液与 50mL0.55 mol/L NaOH 溶液在小烧杯中进行中和反应,实验数据如下表。 ①请填写下表中的空白 : ..... 实 验 起始温度 t1/℃ 次数 H2SO4 NaOH 1 2 3 4 26.2 27.0 25.9 26.4 26.0 27.4 25.9 26.2 平均值 26.1 27.2 25.9 26.3 终止温度 t2/℃ 29.5 33.3 29.2 29.8 ℃ 温度差平均值 (t2-t1)/℃

②通过计算可得中和热△H = (精确到小数点后一位) ③上述实验数值结果与 57.3 kJ/mol 有偏差,产生偏差的原因可能是 。 (填字母) A.实验装置保温、隔热效果差 B.量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数 C.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 D.用温度计测定 NaOH 溶液起始温度后直接测定 H2SO4 溶液的温度 -1 -1 (5)实验中若用 60mL0.25mol·L H2SO4 溶液跟 50mL0.55mol·L NaOH 溶液进行反应,与 上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”、“不相等”) ,所求中和热 -1 (填“相等”、“不相等”) ;若用 50mL0.50mol·L 醋酸代替 H2SO4 溶液进行上述实验, 测得反应前后温度 的变化值会 (填“偏大”、“偏小”、“不受影响”) 。 .. 【解答】答案Ⅰ. (1)5.0(2 分) (2)250ml 容量瓶(1 分) 、胶头滴管。 (1 分) Ⅱ. (3)保温、隔热、减少实验过程中的热量损失(2 分) ; 环形玻璃搅拌棒或环形玻璃搅拌器。 (1 分) (4)①3.4; (1 分) ② —56.8kJ/mol(2 分) ③A、C、D(2 分) (5)不相等(1 分) ;相等(1 分) ;偏小(1 分)。 试题分析:Ⅰ. (1)若实验中大约要使用 245 mL NaOH 溶液,由于与该体积最接近的容量瓶 是 250mL,因此至少需要称量 NaOH 固体是(0.50 mol/L×0.25L)×40g/mol=5.0g; (2)配制

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物质的量浓度的溶液过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有 250ml 容量瓶、 胶头滴管;Ⅱ. (3)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是保温、隔热、减少实验过程中的 热量损失;从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器环形玻璃搅拌棒或环形玻璃搅拌器; (4)①四组实验的温度差值是:3.4℃、6.1℃、3.3℃、3. 5℃,可见第二次实验数据偏差 太大,应该舍去,平均温度是: (3.4℃+3.3℃+3. 5℃)÷3=3.4℃,②反应过程中放出的热 -3 + 量 Q=c·m·Δ t=4.18J/(mol·g·℃)×100g×3.4℃×10 KJ/J=1.421KJ , n(H )= 0.05L×0.25mol/L×2=0.025mol;n(OH )=0.05L×0.55 mol/L=0.02750 mol>0.025mol,所 以 发 生 中 和 反 应 的 物 质 的 量 应 该 以 不 足 量 的 酸 为 标 准 , 中 和 热 △H = - Q÷n= - 1.421KJ÷0.025mol=—56.8kJ/mol. ③A.实验装置保温、隔热效果差,使热量部分散失,导 致中和热偏低,正确;B.量取 NaOH 溶液的体积时仰视读数,则 NaOH 的物质的量偏多,使 热量产生的多,则中和热偏多,错误; C.分多次把 NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中, 则在测量过程中热量会部分散失,导致中和热偏低,正确; D.用温度计测定 NaOH 溶液起 始温度后直接测定 H2SO4 溶液的温度,则在测量酸时就一部分反应放出,使热量部分散失, -1 导致中和热偏低,正确。因此选项是 A、C、D; (5)实验中若用 60mL0.25mol·L H2SO4 溶液 - 1 + 跟 50mL0.55mol·L NaOH 溶 液 进 行 反 应 , 则 n(H )= 0.06L×0.25mol / L×2=0.003mol>0.02750 mol,所以放出的热量应该以酸为标准;由于反应的物质增多,所以 与上述实验相比,所放出的热量就不相等;但是所求中和热由于是产生 1mol 的水时放出的 热量,因此不会发生变化;若用 50mL0.50mol/L 醋酸代替 H2SO4 溶液进行上述实验,由于醋 酸是弱酸,电离需要吸收热量,因此发生酸碱中和反应放出的热量就少,则测得反应前后温 . 度 的变化值会减小。 . 考点:考查中和热的测定的有关知识,包括数据处理、误差分析、不同物质的影响的知识。 15. 某研究性学习小组为了探究化学能与热能之间的转化, 设计了以下实验装置并按如下操 作进行实验:

①先向试管 A 中加入一定量的铝屑,向试管 B 中加入 3 g Ba(OH)2·8H2O 和 1.5 g NH4Cl 晶 体,广口瓶中注入适量红色的品红溶液; ②按右图所示连接好装置。 ③用胶头滴管向试管 A 中滴加适量稀盐酸。 ④用胶头滴管向试管 B 中滴加适量水,并用玻璃棒轻轻搅拌。 请回答以下问题: (1)以上实验步骤中是否有错误或遗漏之处:________(填“有”或“没有”);若有请说 明,若无则不填:________。 (2)步骤③中一段时间后观察到的现象是:____________________;说明试管 A 的反应中, 以下相关描述正确的是________。 A.断裂化学键所释放的能量小于形成化学键所吸收的能量

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B.断裂化学键所吸收的能量大于形成化学键所释放的能量 C.断裂化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量 D.断裂化学键所释放的能量大于形成化学键所吸收的能量 (3)步骤④中一段时间后观察到的现象是:________________________;说明试管 B 的反 应中反应物的总能量________生成物的总能量(填“大于”“小于”或“等于”)。 【解答】答案(1)有 没有检验装置的气密性 (2)广口瓶中有红色液体逐渐上升,并进入移液管的球泡内 C (3)移液管中的红色液体快速下降 小于 试题分析: (1)有遗漏之处,因为该实验是通过吸热反应与放热反应的同时进行,再通过移 液管中的品红溶液的变化来考查放热吸热反应的实验, 所以务必要在实验之前检查装置的气 密性。 (2)广口瓶中有红色液体逐渐上升,并进入移液管的球泡内,因为 A 中反应是属于放 热反应,广口瓶中的气体体积膨胀,所以红色液体上升。说明该反应是放热反应,所以断裂 化学键所吸收的能量小于形成化学键所释放的能量。 (3)移液管中的红色液体快速下降,因 为 B 中进行的反应是吸热反应, 所以说明 B 中反应物吸收的能量小于生成物的总能量, 因为 是吸热反应。 考点:放热反应与吸热反应在一起的综合考查。 -1 -1 16.实验室用 50 mL 0.50 mol·L 盐酸、50 mL 0.55 mol·L NaOH 溶液和如图所示装 置,进行测定中和热的实验,得到下表中的数据:

起始温度 t1/℃ 实验次 终止温度 NaOH 溶 数 t2/℃ 盐酸 液 1 2 3 20.2 20.3 21.5 20.3 20.5 21.6 23.7 23.8 24.9

完成下列问题: (1)实验时不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是 。 (2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是 。 (3) 根据上表中所测数据进行计算,则该实验测得的中和热Δ H= [盐酸和 NaOH 溶液的密 -3 -1 度按 1 g·cm 计算,反应后混合溶液的比热容(c)按 4.18 J·(g·℃) 计算]。如果用 0.5 mol/L 的盐酸与 NaOH 固体进行实验,则实验中测得的 “中和热” 数值将 (填 “偏大” 、 “偏小”或“不变”)。 (4) 若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得中和热的数值偏低,请你分析 可能的原因是 。

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A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净 B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓 C.做本实验的当天室温较高 D.在量取盐酸时仰视读数 E.大烧杯的盖板中间小孔太大 【解答】答案(1)Cu 传热快,热量损失大 (2)提高装置的保温效果 -1 (3)-56.8 kJ·mol 偏大 (4)ABE 试题分析: (1)铜是金属,是热的良导体,传热快,热量损失大,因此实验时不能用铜丝搅 拌棒代替环形玻璃搅拌棒。 (2) 在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是提高装置的保温效果, 尽可能减 少热量损失。 (3) 根据表中数据可知三次实验中温度差分别是 23. 7℃— (20. 2℃+20. 3℃) ÷2=3. 45℃、 23.8℃—(20.5℃+20.3℃)÷2=3.4℃、24.9℃—(21.5℃+21.6℃)÷2=3.35℃, -1 所以三次实验的平均值是 3.4℃,则反应中放出的热量=100g×4.18 J·(g·℃) ×3.4℃ =1421.2J=1.4212kJ。又因为反应中生成水的物质的量是 0.025mol,则该反应的中和 热Δ H=—1.4212kJ÷0.025mol=-56.8 kJ/mol。由于氢氧化钠固体溶于水放热,则如果 用 0.5 mol/L 的盐酸与 NaOH 固体进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将偏大。 (4)A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净,则称量氢氧化钠溶液的温度时起始 温度偏高,则测量值偏低,A 正确;B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓会 导致热量损失,则测量值偏低,B 正确;C.做本实验的当天室温较高对实验没有影响,C 错误;D.在量取盐酸时仰视读数,则读数偏高,则放出放热热量增加,测量值偏高,D 错 误;E.大烧杯的盖板中间小孔太大会导致热量损失,则测量值偏低,E 正确,答案选 ABE。 考点:考查中和热测定实验方案设计探究 17.100L 水煤气燃烧后共放出热量 1143.3kJ。 CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H=-282.85kJ H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ 该水煤气是由 H2、N2、CO 和 CO2 组成的混合气体。通入 60LO2 中燃烧后得到 65L 气体,再与 NaOH 溶液振荡后体积变为 20L(以上体积均在标准状况下测定)。 这种水煤气中各种气体的体 积是多少? 【解答】答案 100L 这种水煤气中含 H250L、CO40L、CO25L、N25L。 【解析】本题应抓住 3 个关键:一是热效应,4 种气体中能燃烧的是 H2 和 CO,二者燃烧放 出的热量是 1143.3kj;二是燃烧后气体体积的变化,可知 CO 和 H2 燃烧后,气体的体积均减 少;三是被 NaOH 溶液吸收的是 CO2。而 CO2 的来源有二,其一是原来的,其二是由 CO 燃烧 生成的。 ---设 100L 水煤气中有 H2xL,CO 为 yL。由反应热可知: CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H=-282.85kj/mol 1mol 282.85kj yL/(22.4L/mol) m m=y/22.4 ×282.85kj H2(g)+1/2 O(g)=H[sub]2O(l);△H=-285.8kj/mol 1mol 285.8kj xL/(22.4L/mol) n

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n=x/22.4 ×285.8kj 故得:y/22.4 ×282.85+x/22.4 ×285.8=1143.3…………① 由体积关系有: CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g) △V 1 1/2 1 0.5 y 0.5y H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g) △V 1 1/2 1.5 故得 1.5x+y=100+60-65……………② 联立①②,解得 x=50(L),y=40(L) NaOH 吸收 CO2 的体积为 40L, 所以原煤气中 CO2 的体积为 45L-40L=5L, N2 的体积为 100-40-5 =5L。 18.X、Y、Z、W、Q 五种元素原子序数依次增大,X 为地壳中含量最高的元素,在周期表中 Y 与 X、Z、Q 相邻,Q 与 X 最高能层上的电子数相同,W 原子核外有七种不同能级的电子, 且最高能级上没有未成对电子,W 与 X 可形成 W2X 和 WX 两种化合物。 回答下列问题: (1) X 能与原子序数最小的元素形成原子个数比为 1: 1 的分子, 该分子的电子式为 。 2+ (2)W 的核外电子排布式为 。 (3)Z 单质能溶于水,水液呈 色,在其中通人 Y 的某种氧化物,溶液颜色褪去,用化 学方程式表示原因 。 (4)Y、Z 元素的第一电离能 Y Z(填“>”、“<”或“=”) 。 X 与地壳中含量第二的 元素形成的化合物所属的晶体类型为 。 (5)已知 X 分别与元素碳、氮形成化合物有如下反应: -1 2CX(g)+X2(g)=2CX2(g) △H=—566.0kJ·mol -1 N2(g)+X2(g)=2NX(g) △H=189.5kJ·mol -1 2NX(g)+X2(g)=2NX2(g) △H=—112.97kJ·mol 写出 NX2 与 CX 反应生成大气中存在的两种气态物质的热化学方程式: 。 (6)Y 与磷原子形成 P4Y3 分子,该分子中没有 π 键,且各原子最外层均已达 8 电子结构, 则一个 P4Y3 分子中含有的极性键和非极性键的个数分别为 个、 个。 【解答】答案(15 分) (1)
2 2 6 2 6 9

(2 分)

(2)1s 2s 2p 3s 3p 3d (2 分) (3)黄绿 (1 分) Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4(2 分) (4)< (1 分)原子晶体(1 分) -1 (5)NO2(g)+4CO(g)= N2(g)+4CO2(g) Δ H =-1208.53 kJ·mol (3 分) (6)6 (2 分) 3 (2 分) 试题分析:地壳中含量最多的为氧,而 X、Q 同主族,Y 和 X、Z、Q 均相邻,故 X、Y、Q 同族, 且 Y 在中间,则 Y 为硫,Q 为硒,又 Y、Z 相邻,且 Z 的原子序数大于 Y,故 Z 为氯,W 有 7 个 能级,分别为 1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s,且最高能级没有未成对电子,则 3d 能级上有 10 个电子,根据其形成的两种氧化物确定其为铜。 (1)O 能与原子序数最小的元素 H 形成原子个数比为 1:1 的分子 H2O2。

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(2)Cu 的核外电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 。 (3)Z 的单质为氯气,水溶液呈黄绿色;在氯水中通人 SO2,发生氧化还原反应,溶液颜色 褪去。 (4)同一周期从左至右电离能逐渐升高,故 S<Cl;SiO2 为典型的原子晶体。 (5)根据盖斯定律可以计算得到反应热,写出热化学方程式。 (6)可以想象为在 P4(正四面体结构)分子中的每个 P-P 键中放入一个 S 原子,故有 6 个极 性键、3 个非极性键。 考点:本题以元素推断为基础,考查原子结构、分子结构、元素周期律、元素及化合物、热 化学方程式的书写、盖斯定律等知识。 19.A、B、C、D 都是中学化学常见的物质,其中 A、B、C 均含有同一种元素。在一定条件 下相互的转化关系如下图所示。请回答下列问题:

2+

2

2

6

2

6

9

(1)若 A、B、C 的溶液均显碱性,C 为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一. ①A 中所含化学键类型为___________,D 的电子式为___________; -1 ②25℃时,0.1mol?L B、C 溶液,pH 较大的是___________溶液(填溶质的化学式),写出 B 溶液中显电中性的原因___________,已知,B 溶液里的 pH=10,则其水电离出来的 H+的浓 度为________________。 (2)向反应体系中同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有: I.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H1=-802.6kJ/mol II.CH4(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H2=-322.0kJ/mol III.CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H3=+206.2kJ/mol Ⅳ.CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H4=+165.0kJ/mol 请回答下列问题: ①CH4 的燃烧热△H________ △H1.(填“>”、“<”或“=”); ②在反应初始阶段,反应 II 的反应速率大于反应 III 的反应速率.比较反应 II 的活化能 EII 和反应 III 的活化能 EIII 的大小:EII ________EIII(填“>”、“<”或“=”)。 【 解 答 】 答 案 ( 1 ) ① 离 子 键 、 共 价 键 ② Na2CO3 + + 2-4 c(Na )+c(H )=2c(CO3 )+c(HCO3 )+c(OH ) 10 mol/L(2) ① < ② < 试题分析: (1)若 A、B、C 的溶液均显碱性,C 为焙制糕点的发酵粉的主要成分之一,则 A 为 NaOH、D 为 CO2、B 为 Na2CO3、C 为 NaHCO3.①NaOH 中所含化学键类型为:离子键、共价键, -1 2D 为 CO2,电子式为 ;②25℃时,0.1mol?L Na2CO3、NaHCO3 溶液,CO3 的水解程度 大于(HCO3 水解,故 Na2CO3 溶液的 pH 较大, ,Na2CO3 溶液中离子微粒间存在电荷守恒可故溶 + + 2液显中性,电荷守恒式为 c(Na )+c(H )=2c(CO3 )+c(HCO3 )+c(OH ),已知,Na2CO3 溶液里的 -) pH=10 是因水解促进水的电离,溶液里的 OH 来源于水的电离,c(OH =,则其水电离出来的 + -4 H 的浓度也为 10 mol/L。 (2)①反应生成液态水放出的热量更多,则 CH4 的燃烧热△H< △H1; ②活化能越低,反应速率越快,初始阶段,反应 II 的反应速率大于反应 III 的反应速率, 则反应 II 的活化能 EII<反应 III 的活化能 EIII。

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考点:考查无机物推断、离子浓度的大小比较、热化学以及化学反应速率、化学平衡等。 20.X、Y、Z、T、W 五种元素的性质或原子结构如下表: 元素 X Y Z T W 元素性质或原子结构 原子的最外层电子数是次外层电子数的 2 倍 常温下单质为双原子分子,其氢化物的水溶液呈碱性 基态原子最外层电子排布式为(n+1)s (n+1)p 与 Z 同周期,元素最高价是+7 价 原子序数为 Y、T 元素之和,不锈钢中含有该元素
n n+2

(1)元素 X 的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是_______;W 元素基态原子 电子排布式为________________________。 (2)元素 Z 与元素 T 相比,非金属性较强的是_______(用元素符号表示) ,下列表述中能证 明这一事实的是______________。 A.常温下 Z 的单质和 T 的单质状态不同 B.T 的氢化物比 Z 的氢化物稳定 C.一定条件下 Z 和 T 的单质都能与氢氧化钠溶液反应 D.T 的电负性比 Z 大 (3)常见溶剂 XZ2 的分子中,含有的 ? 键与 π 键个数比为_______,它所形成的晶体类型 为_______;Y 的常见氢化物易液化的主要原因是______________ (4)①自然界常见的 X 元素含氧酸的钙盐和适量 T 的氢化物溶液反应时,每产生 4. 4g 气 体(不考虑气体溶解)放热 a kJ,则该反应的热化学方程式为______________。 ②上述反应至无气泡逸出后,取适量残留溶液,插入 pH 传感器并逐滴滴入碳酸钠溶液,测 得 PH 变化 曲线如下图所示:

请用离子方程式表示 BC 段、CD 段发生的反应: BC 段:__________________________________________; CD 段:__________________________________________。 【解答】答案(1) 6 C 或 C (1 分) 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或[Ar]3d 4s (2 分)
14 2 2 6 2 6 5 1 5 1

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(2)Cl (1 分) B、D(2 分) (3)1:1(或答 1) (1 分) 分子晶体(1 分) Y 的氢化物(氨)分子间存在氢键作用 (1 分) (4)①CaCO3(s)+2HCl(aq)=CaCl2(aq)+CO2(g)+H2O(l) Δ H=-10aKJ/mol(2 分) 2+ 2②Ca + CO3 =CaCO3↓(2 分) 2CO3 +H2O HCO3 +OH (2 分)

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试题分析:根据题意可知 X、Y、Z、T、W 分别为 C、N、S、Cl、Cr; 14 2 2 6 2 6 5 1 ( 1 ) C 常用来测定文物年代, Cr 的基态原子电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或 5 1 [Ar]3d 4s ; (2)S 和 Cl 相比非金属性较强的 Cl,选项中 A、C 不能作为判断非金属性强弱的依据,而 B、D 中氢化物的稳定性、电负性可以作为判断依据; (3)CS2 分子中含有 2 个σ 键与 2 个 π 键,个数比为 1:1,属分子晶体,N 的常见氢化物 (如氨气)易液化的主要是因为分子间存在氢键; (4)生成 0.1mol 二氧化碳放出 aKJ 的热量,故反应热为-10aKJ/mol;开始溶液中有过量的 算,滴加碳酸钠,发生反应,pH 升高,后来钙离子与碳酸根结合生成碳酸钙沉淀,钙离子 反应完后,再加入碳酸根,发生水解,pH 升高。 考点:本题以元素推断为基础,考查原子结构、分子结构、σ 键、π 键的判断、氢键、元 素周期律、元素及化合物、热化学方程式的书写等知识。

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