10.实验测得碳单质、氢气、甲烷的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ/mol、-285.8kJ/mol、-890.3kJ/mol。
则CH4(g)==C(s)+2H2(g)的反应焓变(△H)为()
A.-74.8kJ/molB.+74.8kJ/molC.-211kJ/molD.+211kJ/mol
11.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如下:
则下列说法错误的是()
A.生成CH3COOH总反应是化合反应
B.①→②过程形成了C―C键
C.CH4→CH3COOH过程中,有C―H键发生断裂
D.①→②吸收能量
12.已知以下的热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+1/3CO(g)=2/3Fe3O4(s)+1/3CO2(g)ΔH=-15.73kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)ΔH=+640.4kJ/mol
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=-24.8kJ/mol
则42gCO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为()
A.-327kJ/molB.+327kJ/molC.-218kJ/molD.+218kJ/mol
二、填空题
13.依据事实,写出下列反应的热化学方程式
①2molH2与2molI2蒸汽完全反应时,生成碘化氢气体,放出了29.8KJ的热量
______________________________________________________________
②1克甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出了aKJ的热,写出甲烷燃烧热的热化学方程式:
_____________________________________________________________
③12g镁在氧气中完全燃烧,生成氧化镁固体,放出247KJ的热量
14.氮是一种地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式
(2)自1913年工业合成氨投产以来,合成氨工业不断发展,氨又可以进一步制备硝酸,在工业上可进行连续生产。
请回答下列问题:
(1)已知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol
②N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H2=-92.4kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3=-483.6kJ/mol
写出氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式:
15.X、Y、Z、W、M是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素,其相关信息如下表:
元素
相关信息
X
元素周期表中核电荷数最小的元素
Y
Y的一种核素常用于考古,其一种同素异形体为自然界最硬的物质
Z
Z是大气中含量多的元素,其某些氧化物为大气中常见的污染物
W
W是地壳中含量最高的金属元素
M
常见金属,单质呈紫红色
(1)W位于元素周期表第周期第族;W的简单离子半径比Z的简单离子半径(填“大”或“小”)。
(2)Z原子的第一电离能比氧原子的(填“大”或“小”);M的基态原子价电子排布式是
(3)X与Y可形成多种化合物,其中常用来切割或焊接金属的气体分子中σ键和π键之比是,空间构型是
(4)X与Z形成的最简单化合物用途非常广泛,试列举两种用途:
、;该化合物具有较强的还原性,加热时能将M的氧化物MO还原,写出该反应的化学方程式:
____。
(5)可用YX4还原ZOx以消除其污染。
已知:
YX4(g)+4ZO2(g)=4ZO(g)+YO2(g)+2X2O(g)△H="-"574kJ·mol-1
YX4(g)+4ZO(g)=2Z2(g)十YO2(g)+2X2O(g)△H="-"1160kJ·mol-1
试写出用YX4还原ZO2至Z2的热化学方程式:
____。
16.盖斯定律和中和反应原理在生产和科学研究中有很重要的意义。
(1)已知:
2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l)△H=-2741.8kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
反应C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)的△H=__________。
(2)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染,传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现
其中,反应①的热化学反应方程式为:
2HCl(g)+CuO(s)
H2O(g)+CuCl2(s)△H1
反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为_________________(反应热用△H1和△H2表示)。
(3)25℃时,有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液(x≤6,y≥8),取aL该盐酸与bL该氢氧化钠溶液反应,恰好完全中和,则两溶液的pH的关系式为x+y=________(填表达式)。
17.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,X元素原子核外有三个能级,各能级电子数相等,Y的单质在空气中燃烧生成一种淡黄色的固体;Z元素原子的最外层电子数比次个层电子少数2,W的内层电子已充满,最外层只有一个电子。
请回答:
(1)X元素在周期表中的位置是;W2+离子的核外电子排布式
(2)Y离子和Z离子比较,半径较大的是(写离子符号),Z元素和氧元素的简单气态氢化物沸点不同的原因是
(3)Z元素的非金属性比强,可由一复分解反应推测而得,其反应的化学方程式为
(4)X单质易溶于X与Z形成的三原子化合物中,该化合物分子中的
键与
键的个数之比是;Y元素最高价氧化物对应水化物与小苏打反应的离子方程式为
(5)用H2O2和Z元素最高价氧化物对应水化物的混合溶液可溶解W单质粉末,已知:
①W(s)+2H+(aq)=W2+(aq)+H2(g)∆H=-64.39KJ/mol
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)∆H=-196.46KJ/mol
③H2(g)+
O2(g)=H2O(l)∆H="-285.84"KJ/mol
则在Z元素最高价氧化物对应水化物的溶液中,W与H2O2反应生成W2+与H2O的热反应化学方程式为
三、推断题
18.下表是元素周期表的一部分,其中甲〜戊共五种元素,回答下列问题:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
甲
2
乙
3
丙
丁
戊
(1)五种元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是________________(填化学式,下同),显两性的是____________。
(2)甲与乙形成的一种化合物分子中共含10个电子,则该化合物的电子式是_____________,结构式为___________。
该化合物固态时所属晶体类型为____________。
(3)乙、丙、丁三种元素分别形成简单离子,按离子半径从大到小的顺序排列为___________(用离子符号表示)。
(4)有人认为,元素甲还可以排在第ⅦA族,理由是它们的负化合价都是________;也有人认为,根据元素甲的正、负化合价代数和为零,也可以将元素甲排在第_________族。
(5)甲与丙两种元素形成的化合物与水反应,生成—种可燃性气体单质,该反应的化学方程式为______________________________。
(6)通常状况下,1mol甲的单质在戊的单质中燃烧放热184kJ,写出该反应的热化学方程式__________________________________________________。
19.在下图所示的转化关系中,A~J分别表示中学化学中常见的一种物质,其中部分反应物、生成物没有列出。
已知反应③是一种重要的工业生产原理,A、B、C、D、E、F六种物质中含有同一种元素。
请回答下列问题:
(1)I、G、J三种物质中所含同一种元素在周期表中的位置是。
(2)写出反应
的离子方程式。
(3)写出反应
的化学方程式。
(4)写出反应③的电极反应式:
阳极:
;阴极:
。
(5)从能量变化的角度看,①②③
反应中焓变ΔH<0的反应是。
(填序号)
(6)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素的电子排布式。
四、实验题
20.已知在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热。
现利用如图装置进行中和热的测定,请回答下列问题:
(1)该图中有两处未画出,它们是______________、________________。
(2)做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用________次。
(3)把温度为15.0℃,浓度为0.5mol·L-1的酸溶液和0.55mol·L-1的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为1g·mL-1),生成溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1,轻轻搅动,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
反应物
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
中和热
HCl+NaOH
15.0
18.4
ΔH1
HCl+NH3·H2O
15.0
18.1
ΔH2
①计算上述第一组实验测出的中和热ΔH1=______。
②写出HCl+NH3·H2O的热化学方程式:
____________________________________。
③两组实验结果差异的原因是______________________________________。
21.纯碱在工业上非常重要。
(1)取一定量纯碱细小粉末置于烧杯中,加入一定量的水,可以得到颗粒较大的晶体A。
烧杯温度升高,理由是________________________________;
(2)从上述烧杯中得到干燥纯净的晶体A,实验程序为:
______________;(填序号,可重复使用)
①蒸发结晶②放入干燥器③转移入过滤器中④用水洗涤2-3次⑤用乙醇洗涤⑥加热灼烧
(3)取纯净物13.92g晶体A,进行热重分析,直到质量不再改变,生成物质Z,具体数据如下:
物质
样品A
T1℃下得到物质X
T2℃下得到物质Y
600℃时得到物质Z
质量/g
13.92
11.75
7.45
6.36
通过计算确定样品A的化学式。
并写出计算过程。
:
______________
五、计算题
22.按要求写热化学方程式:
(1)已知稀溶液中,1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热化学方程式__________________________.
(2)25℃、101kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为QkJ,经测定,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热化学方程式___________________.
(3)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH3=-285.8kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式_______________.
23.已知2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)ΔH=-484KJ/mol;2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)ΔH=-572KJ/mol
若在标准状况下,将H2和O2组成的混合气体点燃爆炸后,再恢复到标准状况下,气体总体积减少33.6升,计算反应过程中放出的热量是多少?
(要求简要解析)
参考答案
1.D2.A3.C4.B5.B6.B7.D8.B9.D10.B11.D12.A
13.①H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔH=-14.9kJ/mol②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=
-16akJ/mol③Mg(s)+1/2O2(g)==MgO(s)ΔH=-494kJ/mol
14.NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=—234mol·L-1(2分)
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=—905.0mol·L-1
15.
(1)三ⅢA小(各1分)
(2)大3d104s1(各1分)
(3)3:
2(1分)直线型(1分)
(4)制硝酸、制冷剂、制化肥、制纯碱等(任写两种,2分)3CuO+2NH3
3Cu+N2+3H2O(2分)
(5)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=一867kJ·mol-1(3分)
16.
(1)-2219.9kJ/mol;
(2)2HCl(g)+
O2(g)
H2O(g)+Cl2(g)△H=△H1+△H2
[4HCl(g)+O2(g)
2H2O(g)+2Cl2(g)△H=2(△H1+△H2)];
(3)
或
。
17.
(1)第二周期第ⅣA族[Ar]3d9
(2)S2—HO分子间能形成氢键,分子间作用力较大,沸点较高
(3)强H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O
(4)1∶1HCO3—+OH—=CO32—+H2O
(5)Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68kJ/mol
18.HClO4Al(OH)3
H―O―H分子晶体O2->Na+>Al3+-1ⅣANaH+H2O=NaOH+H2↑H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-184kJ/mol
19.
(1)第三周期、第
A族
(2)2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(4)6O2--12e-=3O2↑4Al3++12e-=4Al
(5)①②
(6)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
20.环形玻璃搅拌棒烧杯上方的泡沫塑料盖3-56.8kJ·mol-1HCl(aq)+NH3·H2O(aq)===NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH=-51.8kJ·mol-1NH3·H2O是弱碱,在中和过程中NH3·H2O发生电离,要吸热,因而总体放热较少
21.其化学原理为Na2CO3+nH2O=Na2CO3·nH2O,反应物总能量高于生成物总能量,故放出热量,导致温度升高③⑤②设A的化学式为Na2CO3·nH2O,加热到质量不再变化时为Na2CO3
Na2CO3·nH2ONa2CO3
106+18n106
6.36
(106+18n):
106=13.92:
6.36
n=7
故A的化学式为Na2CO3·7H2O
22.
H2SO4(aq)+NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/molC4H10(g)+
O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-16QkJ/mol2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)ΔH=-488.3kJ/mol
23.286KJ