化学反应中的物质变化和能量变化能力测试题.docx

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化学反应中的物质变化和能量变化能力测试题

化学反应中的物质变化和能量变化能力测试题

第I卷（选择题，共60分）

　　一．选择题

　　1．在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是（　）

　　A．NH4+、Mg+、SO42—、Cl—　　　B．Ba2+、K+、OH—、NO3—

　　C．Al3+、Cu2+、SO42—、Cl—　　D．Na+、Ca2+、Cl—、AlO2—

　　2．下列反应的离子方程式书写不正确的是（　）

　　A．次氯酸钙溶液中，通入过量的二氧化碳气体：

Ca2+十2ClO—十H2O十CO2＝CaCO3↓十2HClO

　　B．醋酸和碳酸氢钠溶液混合：

CH3COOH十HCO3—=H2O十CO2↑十CH3COO—

　　C．氯化亚铁溶液中通入氯气：

2FeCl2十Cl2＝2Fe3+十6Cl—

　　D．金属钠跟水反应2Na十2H2O=2Na+十2OH—十H2↑

　　3．下列反应中，氧化产物是有色单质的是（　）

　　A．2KI十Br2=2KBr十I2　　　　　　B．CuCl2十Zn＝ZnCl2十Cu

　　C．2NO十O2=2NO2　　　　　　　　D．2HCl十Fe=FeCl2十H2↑

　　4．1克氢气燃烧生成液态水，放出142.9kJ热，下列表示该反应的热化学方程式正确的是（　）

　　5．下列实验中：

Al3+十3AlO2—十6H2O＝4Al（OH）3↓可以发生的是（　）

　　A．向铝盐溶液中不断地加入NaOH溶液

　　B．向NaOH溶液中不断地加入铝盐

　　C．向铝盐溶液中不断地加入Na2CO3溶液

　　D．向铝盐溶液中不断地加入氨水

　　二、选择题

　　6．取相同体积的KI、Na2S和FeBr2溶液分别通入适量的Cl2，当反应恰好完全时，三种溶液消耗Cl2的体积相同（同温同压下），则KI、Na2S和FeBr2三溶液的物质的量浓度之比是（　）

　　A．1：

1：

2　　　　B．1：

2：

3　　　　C．6：

3：

2　　　　D．2：

1：

3

　　7．新华社1999年11月17日电，在兰州召开的一次能源地质国际研讨会传出信息：

“可燃冰”将帮助人类摆脱临近的能源危机。

“可燃冰”是水与天然气相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆坡中；据测定每0.1m3固体“可燃冰”可释放出20m3的甲烷气体。

由此可判断下列说法中不正确的是（　）

　　A．“可燃冰”将成为人类新的后续能源

　　B．“可燃冰”是水变油，属于化学变化

　　C．“可燃冰”具有使用方便，清洁卫生等优点

　　D．青藏高原的冻土层可能存在“可燃冰”

　　8．已知Cl—、Fe2+、H2O2、I—、SO2均具有还原性，且在酸性溶液中的还原性依次增强。

下列各反应不可能发生的是（　）

　　A．2Fe2+十Cl2=2Fe3+十2Cl—

　　B．2Fe3+十SO2十2H2O＝2Fe2+十SO42—十4H+

　　C．H2O2十H2SO4=SO2↑十O2↑十2H2O

　　D．SO2十I2十2H2O＝H2SO4十2HI

　　9．G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的分子式或化学式，但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未配平）：

（1）G→Q十NaCl

（2）Y十NaOH→G十Q十H2O

　　（3）

　　（4）Z十NaOH→Q十X十H2O

　　这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为（　）

　　A．QGZYX　　　　　B．GYQZX　　　　　C．GYZQX　　　　　D．ZXGYQ

　　10．最近，科学家用巨型计算机进行模拟后确定，由60个N原子可结合成N60分子，N60变成N2时放出巨大能量，下列说法中不正确的是（　）

　　A．N60与N2都是氮的同素异形体

　　B．1个N60分子中含60个N原子

　　C．N60的相对分子质量为840，属高分子化合物

　　D．N60变为N2的反应是放热反应，说明N60比N2稳定

　　11．某溶液能溶解Al（OH）3，则在此溶液中一定能大量共存的离子组是（　）

　　A．Na+、Br—、SO42—、Cl—　　　　B．Na+、Fe3+、Mg2+、I—

　　C．K+、Na+、HCO32—、NO3—　　　　D．NH4+、K+、NO3—、AlO2—

　　12．在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为（　）

　　A．1：

1：

1　　　B．2：

2：

1　　　C．2：

3：

1　　　D．4：

3：

2

　　13．重金属离子有毒性。

实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性。

甲废液经化验呈碱性，主要有毒离子为Ba+离子，如将甲、乙废液按一定比例混合，毒性明显降低。

乙废液中可能含有的离子是（　）

　　A．Cu2+和SO42—　B．Cu2+和Cl—　　C．K+和SO42—　　D．Ag+和NO3—

　　14．强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应：

H+（aq）十OH—（aq）＝H2O；△H＝一57.3kJ/mol。

分别向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入：

①稀醋酸；②浓H3SO4；③稀硝酸，恰好完全反应时的热效应分别为△H1、△H2、△H3，它们的关系表示正确的是（　）

　　A．△H1＞△H2＞△H3　　　　　　　　B．△H2＜△H3＜△H1

　　C．△H1＝△H2＝△H3　　　　　　　　D．△H2＞△H3＞△H1

　　15．已知在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化：

Fe3+→Fe2+；MnO4—→Mn2+；Cl2→2Cl—；HNO2→NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是（　）

　　A．Fe3+　　　　　B．MnO4—　　　　C．Cl2　　　　　D．HNO2

第Ⅱ卷（非选择题，共90分）

　　三、填空题

　　（本题包括2小题）

　　16．发射卫星时可用肼（N2H4）为燃料，二氧化氮作为氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。

　　已知：

　　N2（g）十2O2（g）＝2NO2（g）；△H1＝67.7kJ/mol（注：

N2与O2不直接反应生成NO2，此为理论计算值）

　　N2H4（g）十O2（g）＝N2（g）十2H2O（g）；△H2＝一534kJ/mol

　　试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为_____kJ；写出肼与二氧化氮反应的热化学方程式_____。

　　17．

（1）1985年，化学上第一次用非电解法制得氟气，试配平该反应的化学方程式：

　　［　］K2MnF6+［　］SbF5→［　］KSbF6+［　］MnF3+［　］F2↑

　　反应中_______元素被还原。

（2）氰（CN）2、硫氰（SCN）2的化学性质和卤素（X2）很相似，化学称为拟卤素如：

　　（SCN）2+H2O

HSCN+HSCNO

　　它们阴离子的还原性强弱为：

Cl—＜Br—＜CN—＜SCN－＜I—。

　　试写出：

　　①（CN）2与KOH溶液反应的化学方程式：

_______；

　　②NaBr和KSCN混合溶液中加入（CN）2，反应的离子方程式：

_______。

　　四、实验题

　　（本题包括3小题）

　　18．高锰酸钾和氢溴酸溶液可发生下列反应：

　　KMnO4十HBr→Br2十MnBr3十KBr十H2O，其中还原剂是_______。

若消耗0.1mol氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是_______mol。

　　19．假设电解水过程中水蒸发等损耗忽略不计。

已知：

2H2（g）十O2（g）＝2H2O

（1）；△H＝一572kJ/mol，若同时提供电解水装置、伏特表、安培表、学生电源、托盘天平、计时器、导线等，请同学们研究在电解水的过程中，电能转变成化学能的效率。

　　20．化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。

例如：

（1）在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是_______，需用氧化剂的是_______（填编号）。

（2）在上述循环中，既能与强酸反应又能与强碱反应的物质是_______（填化学式）。

　　（3）完成并配平步骤①的化学方程式；标出电子转移的方向和数目：

　　Na2Cr2O7十KI十HCl→CrCl3十NaCl十KCl十I2十_______

　　五、计算题

　　（本题包括2小题）

　　21．已知热化学方程式：

；△H＝—241.8kJ/mol

  C（s）十O2（g）＝CO2（g）；△H＝—393.5kJ/mol

欲得到相同的热量，需要分别燃烧固体碳和氢气的质量比是多少?

　　22．某固态物质A是隐形飞机上吸收微波的物质的主要成分，为分析其组成，进行如下实验：

①实验测得A的相对分子质量为204，分子中只含有三种元素。

②取4.08gA样品在6.72LO2（过量）中充分燃烧得到CO2、SO2、H2O（液态），气体体积减少0.448L。

将反应后的气体用足量碱石灰吸收，气体体积又减少4.48L（所有气体体积均在标准状况下测定）。

求：

（1）A的分子式。

（2）若A的分子中有两个完全相同的五元环且A最多可跟3molH2发生加成反应。

写出A的结构简式。

　　六、计算题

　　（本题包括2小题）

　　23．红磷放在氯中燃烧，若P与Cl2按物质的量之比为1：

1.8混合，待充分反应后，生成物中PCl3与PCl5的物质的量之比是多少?

　　24．为了测定某铜银合金的成分，将30.0g合金溶于80mL，13.5mol/L的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L（标准状况），并测得溶液的pH＝0，假设反应后溶液的体积仍为80mL，试计算：

（1）被还原的硝酸的物质的量。

（2）合金中银的质量百分含量。

　　参考答案

　　1．

　　答案：

A

　　解析：

　　溶液pH＝1说明溶液中存在较多的H＋离子，凡是可相互反应的离子或与H＋反应的离子均不能大量共存。

可根据题示“无色溶液”排除含有色离子的C选项，B、D中有OH—、AlO2—均与H＋反应，否定掉。

　　2．

　　答案：

AC

　　解析：

　　A中因为CO2过量，最终应生成Ca（HCO3）2。

C中FeCl2为可溶性强电解质，要拆开成离子形式。

　　3．

　　答案：

A

　　解析：

　　注意氧化产物是有色单质，A中在溶液里I2呈红棕色且为单质。

B的还原产物为红色的铜而不是氧化产物；D的氧化产物虽然有色，但FeCl2都是化合物；C中NO2有色但它既是氧化产物又是还原产物，也是化合物。

　　4．

　　答案：

A

　　解析：

　　将1克氢气燃烧放出的热转化成1mol氢气燃烧放出的热。

　　5．

　　答案：

B

　　解析：

　　A项，Al3+与OH—先生成Al（OH）3↓，Al（OH）3进一步溶于过量的强碱溶液：

Al（OH）3十3OH—＝AlO2—十2H2O；

　　B项，当Al3+加入到强碱中，过量的强碱将Al3+转化为AlO2—：

Al3+十4OH—=AlO2—十2H2O，直至OH—离子消耗完后，当再滴加含Al3+的溶液时，便会发生题干所表达的Al3+和AlO2—双水解的反应；

　　C项，Al3+与CO32—发生双水解：

2Al3+十3CO32—十3H2O＝—2Al（OH）3↓十3CO2↑。

　　D项，AI3+与NH3·H2O仅生成Al（OH）3↓，沉淀并不溶于弱碱NH3·H2O：

Al3+十3NH3·H2O=Al（OH）3↓十3NH4+。

　　6．

　　答案：

C

　　解析：

　　设三种溶液的物质的量浓度分别为c1、c2、c3。

因反应中：

KI溶液：

2I—→I2；Na2S溶液：

S2—→S；FeBr2溶液：

Fe2+→Fe3+，2Br—→Br2。

根据氧化还原反应电子得失守恒，所以有：

n（Cl2）＝c1·V·1＝c2·V·2＝c3·V·3，即：

c1：

c2：

c3＝6：

3：

2。

　　另析：

　　由反应的化学方程式

　　2KI+Cl2=2KCl+I2

　　Na2S+Cl2=2NaCl+S↓

　　2FeBr2+3Cl2=2FECl3+Br2

　　可设有3molCl2参加反应。

则有下面的对应关系

　　3Cl2～6KI～3Na2S～2FeBr2

　　很容易看到：

　　消耗等量的氯气（3molCl2）时耗KI、Na2S、FeBr2物质的量之比为6∶3∶2，又由于三种溶液体积相同，则、、三者的物质的量浓度之比为6∶3∶2。

　　7．

　　答案：

B

　　解析：

　　可燃冰中的燃料为CH4而不是H2O。

　　8．

　　答案：

C

　　解析：

　　在酸性溶液中的还原性依次增强意味着还原性Cl—＜Fe2+＜H2O2＜I—＜SO2，则氧化性Cl2>Fe3+>H2O2>I2>H2SO4（稀）；依据“前面的氧化剂能氧化后面氧化剂对应的还原产物”氧化还原反应才能发生，容易判断出不能发生的反应为C。

　　9．

　　答案：

B

　　解析：

　　本题考查同种元素之间发生氧化还原反应时价态变化的规律：

　　①歧化时，反应物的价态居于两生成物价态之间；

　　②归中时，生成物价态居于两反应物价态之间。

　　⑴为歧化反应，可知价态G

　　⑵为歧化反应，结合⑴的结论可知价态G

又由⑷为歧化反应，结合⑶的结论可知价态Q

所以选B。

　　10．

　　答案：

C、D

　　解析：

　　依题述，N60是由氮元素构成的单质，所以B选项说法正确；结合同素异形体的概念，A选项说法也正确。

由于N60→N2放出热量，说明N60的能量高，不稳定，N60的相对分子质量不大，不属于高分子化合物，所以C、D选项说法错误。

　　11．

　　答案：

A

　　解析：

　　能溶解Al（OH）3，说明溶液既可能呈酸性，又可能呈强碱性。

B中Fe3+、H+、I—不共存，C中HCO3—、H+或OH-不共存，D中AlO2—、H+不共存。

　　12．

　　答案：

B

　　解析：

　　“同温、同压下相同体积的氧气”，说明生成氧气的物质的量一定。

设分别生成O21mol。

由

　　KMnO4中：

　　KClO3中：

　　H2O2中：

　　可见：

得到等量的O2时，三者转移电子数之比依次为2∶2∶1

　　13．

　　答案：

A

　　解析：

　　设法将重金属离子转为沉淀，就可使毒性明显降低。

要沉淀Ba2+，必须提供SO42—，而在A、C两选项中均含有SO42—，但C项中K+无毒性，A项中Cu2+可与甲废液中的OH—反应生成Cu（OH）2沉淀，从而降低毒性。

　　14．

　　答案：

B

　　解析：

　　等物质的量的NaOH与稀CH3COOH、浓H2SO4稀HNO3恰好反应生成等物质的量的水，若不考虑物质的溶解热和弱电解质电离吸热，应放出相同的热量。

但在实际反应中。

浓H2SO4溶于水时放热，使其总放出的热量增多；CH3COOH是弱酸，只是少部分电离，电离过程中要吸热故中和时放热较少。

放热越多，△H的值的绝对值越大。

　　15．

　　答案：

B

　　解析：

　　氧化剂氧化KI反应时，把自身发生的反应，分别写成：

Fe3+十e—→Fe2+；MnO4—十5e—→Mn2+；Cl2十2e—→2Cl—；HNO2十e—→NO，如果氧化剂各1mol，根据得失电子守恒的原理，可以氧化的KI的物质的量依次是lmol、5mol、2mol、1mol。

生成I2物质的量依次是0.5mol、2.5mol、1mol、0.5mol。

　　离子反应方程式，2Fe3+十2I—=2Fe2+十I2，

　　2MnO4—十10I—十16H+=2Mn2+十5I2十8H2O，

　　Cl2十2I—=2Cl—十I2，

　　2HNO2十2I—十2H+＝2NO十I2十H2O。

　　16．

　　答案：

　　567.8kJ；2N2H4（g）十2NO2（g）＝3N2（g）十4H2O（g）；△H＝—1135.7kJ/mol。

　　解析：

　　由题意可知：

　　N2（g）十2O2（g）＝2NO2（g）；△H1＝十67.7kJ/mol　　　①

　　N2N4（g）+O2（g）＝N2（g）十2H2O（g）；△H2＝一534kJ/mol　②

　　根据盖斯定律，为在反应物中消去O2并得到N2H4和NO2的反应。

　　令②×2一①得：

　　2N2H4（g）—N2（g）＝2N2（g）十4H2O（g）—2NO2（g）；△H＝2△H2—△H1

　　整理得：

2N2H4（g）十2NO2（g）＝3N2（g）十4H2O（g）；

　　△H＝2△H1—△H2＝一534kJ/mol×2—67.7kJ/mol＝—1135.7kJ/mol

　　则1molN2H4反应放出的热量为

　　17．

　　答案：

（1）2，4，4，2，1；Mn（或锰）；

（2）①（CN）2+2KOH=KCN+KCNO+H2O；②2SCN—+（CN）2=2CN—+（SCN）2。

　　解析：

　　①（CN）2与KOH反应，相当于Cl2与KOH反应，依Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，即可得（CN）2与KOH反应的方程式。

　　②由于阴离子还原性顺序为Br—

Br2>（CN）2>（SCN）2，故（CN）2，只能氧化SCN—而不能氧化Br—。

　　18．

　　答案：

　　HBr，0.5mol

　　解析：

　　利用得失电子守恒原理：

0.1×（7—2）=x×（1—0），x=0.5

　　19．

　　答案：

　　计算需要取得的数据：

伏特表示数U（V）、安培表I（A）、t（s）、电解消耗水的质量m（H2O）（g）；电能转变成化学能的效率：

　　20．

　　答案：

（1）①；④

（2）Cr（OH）3

　　（3）Na2Cr2O7+6KI+14HCl=2CrCl3+2NaCl+6KCl+3I2+7H2O

　　解析：

（1）据①变化：

知需用还原剂，据④变化：

知需用氧化剂。

据②、③、⑤变化，反应前后元素的化合价无变化，知均为非氧化还原反应。

（2）Cr（OH）3+3HCl=CrCl3+3H2O；Cr（OH）3+NaOH=NaCrO2+2H2O

　　（3）根据元素守恒，容易看到生成物中应有水；采用化合价升降法配平即可！

即：

　　2Cr：

+6→+3↓6×1

　　2I：

-1→0　↑2×3

　　有1Na2Cr2O7+KI+HCl→CrCl3+NaCl+KCl+3I2+H2O

　　进一步观察可配平。

　　21．

　　答案：

　　m（C）：

m（H2）=12：

3.25

　　解析：

　　利用已知两个热闹化学方程式，根据它们反应放出热量相等，计算n（C）：

n（H2）再将其转化为质量比：

　　另析：

　　根据热化学方程式，可设各放出热量为393.5kJ，对应需要C的质量为12克。

由

　　H2　～　△H

　　2g　　-241.8kJ

　　m（H2）　-393.5kJ

　　m（C）∶m（H2）=12∶3.25

　　22．

　　答案：

（1）分子式为：

C6S4H4。

（2）A分子的结构简式为：

　　解析：

　　根据题示信息：

A在6.72LO2（过量）中充分燃烧得到CO2、SO2、H2O等三种物质，说明A含有C、S、H三种元素，设其分子式为CxSyHz，则有

　　则x+z=10…………①，y=4…………②，由②并结合题设的分子CxSyHz有12x+32z=204—4……③，联立①③解之得：

x=6，z=4，所以该物质的分子式为C6S4H4。

又由题干知，此分子结构非常对称，其与3molH2加成，知含3molC=C或2molC

C，综合可得结构简式见答案。

　　23．

　　答案：

　　7：

3

　　解析：

　　P、Cl原子守恒，设生成PCl3xmol，生成PCl5ymol，则（x+y）：

（3x+5y）=1：

（1.8×2），x：

y=7：

3。

　　24．

　　答案：

（1）0.3mol；

（2）35%

　　解析：

（1）硝酸被还原后的产物是NO或NO2，又因为1molHNO3被还原得到1molNO或NO2。

因此产生的气体的物质的量即是被还原的HNO3的物质的量：

（2）因为pH=0，所以c（H+）=1mol/L说明HNO3过量。

参加反应的HNO3的物质的量n（HNO3）=13.5×0.080—1×0.080=1mol。

设合金中Ag的物质的量为xmol，Cu为ymol。

因为合金质量为30.0g，所以有108x+64y=30.0。

　　由

（1）知：

1mol参加反应的HNO3中有0.3mol被还原，有0.7mol起酸的作用，生成硝酸盐，而本题中参加反应的硝酸为1mol，故有x+2y=0.7，联立108x+64y=30.0和x+2y=0.7解得x=0.1，y=0.3