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試卷第=page1212頁,共=sectionpages1212頁試卷第=page11頁,共=sectionpages33頁第一章:化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)強(qiáng)基習(xí)題上學(xué)期高二化學(xué)人教版(2019)選擇性必修1一、單選題1.在適量的中完全燃燒生成液態(tài),放出熱量。能正確表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式是A.
B.
C.
D.
2.火箭所需要的巨大能量由特制的燃料來提供,有關(guān)燃料燃燒過程中的變化,下列說法不正確的是A.所有的燃燒過程均是放熱的B.需要點(diǎn)燃才能發(fā)生的燃燒過程是吸熱的C.所有燃料在燃燒過程中均會發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂D.燃燒后產(chǎn)物的總能量一定小于反應(yīng)物的總能量3.如圖為用稀鹽酸和稀NaOH溶液測定中和熱的裝置,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A.該裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒B.小燒杯與大燒杯口相平C.將NaOH溶液一次性快速加入盛有稀鹽酸的小燒杯中D.用稀硫酸和稀氨水替換上述藥品實(shí)驗(yàn),所測中和熱結(jié)果相同4.CH4、CO2在催化劑作用下可以反應(yīng)生成CH3COOH,該反應(yīng)歷程(化學(xué)吸附至脫附)可以用下圖表示。下列說法不正確的是A.CH4在催化劑表面發(fā)生化學(xué)吸附可表示為:CH4(g)H*+CH3*(*表示吸附態(tài))B.②過程表示CH3COOH分子的脫附過程C.反應(yīng)過程中有C-H鍵、C-C鍵、O-H鍵生成D.該合成反應(yīng)是放熱反應(yīng)5.根據(jù)所示的能量圖,下列說法正確的是A.破壞1molA2(g)和1molB2(g)的化學(xué)鍵所吸收的能量之和小于破壞2molAB(g)的化學(xué)鍵所吸收的能量B.2molAB的總能量大于1molA2和1molB2的能量之和C.1molA2(g)和1molB2(g)的能量之和為akJD.2AB(g)=A2(l)+B2(l)
ΔH<(b-a)kJ·mol-16.H2與N2在催化劑表面生成NH3,反應(yīng)歷程及能量變化示意如下圖。下列說法錯(cuò)誤的是A.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.①→②:斷開H?H鍵和N≡N時(shí)需要吸收能量C.②→③:原子重新組合形成了N?H鍵D.選擇不同的催化劑會改變此反應(yīng)?H的數(shù)值7.依據(jù)圖示關(guān)系,下列說法不正確的是A.B.石墨的穩(wěn)定性比金剛石高C.C(石墨,s)D.1mol石墨或1molCO分別完全燃燒,石墨放出熱量多8.叔丁基溴在稀的堿性水溶液中水解生成叔丁醇的反應(yīng)分三步進(jìn)行,反應(yīng)中每一步的能量變化曲線如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是A.叔丁基溴在稀的堿性水溶液中生成叔丁醇的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.和為反應(yīng)活性中間體C.決定叔丁基溴水解生成叔丁醇反應(yīng)的速率的是第二步反應(yīng)D.第三步反應(yīng)為9.下列關(guān)于如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(X代表鹵素)的說法不正確的是A.△H3<0B.△H1+△H2+△H3=0C.按照Cl、Br、I的順序,△H2依次減少D.一定條件下,拆開1mol氣態(tài)HX需要吸收akJ能量,則該條件下△H3=-2akJ/mol10.為應(yīng)對全球氣候問題,中國政府承諾“2030年碳達(dá)峰”、“2060年碳中和”??茖W(xué)家使用絡(luò)合物作催化劑,用多聚物來捕獲二氧化碳,反應(yīng)可能的過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A.該反應(yīng)若得以推廣將有利于碳中和B.反應(yīng)過程中只有極性鍵的斷裂和形成C.總反應(yīng)方程式為CO2+3H2CH3OH+H2OD.開發(fā)太陽能、風(fēng)能等再生能源可降低CO2、CH4溫室氣體的碳排放11.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行中和熱測定實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.大小燒杯之間塞滿碎泡沫,目的是減少熱量損失B.測量終止溫度時(shí),應(yīng)當(dāng)記錄混合溶液的最高溫度C.為了使酸堿充分反應(yīng),應(yīng)當(dāng)緩慢分次倒入溶液并攪拌D.可用塑料材質(zhì)的環(huán)形攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒12.石墨燃燒過程中的能量變化可用下圖表示。下列說法正確的是A.石墨的燃燒熱為B.反應(yīng)C(s,石墨)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行C.由圖可知:
D.已知C(s,金剛石)=C(s,石墨),則金剛石比石墨穩(wěn)定13.石墨在一定條件下可轉(zhuǎn)化為金剛石,已知12g石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石時(shí),要吸收QkJ的熱量,下列說法正確的是A.石墨不如金剛石穩(wěn)定B.金剛石與石墨的結(jié)構(gòu)是相同的C.等物質(zhì)的量的石墨與金剛石完全燃燒,金剛石放出的熱量多D.等物質(zhì)的量的石墨與金剛石完全燃燒,石墨放出的熱量多14.“自熱”火鍋的發(fā)熱包主要成分有:生石灰、鐵粉、焦炭粉、氯化鈣……等。下列說法錯(cuò)誤的是A.生石灰與水反應(yīng)放熱B.使用時(shí)須向發(fā)熱包中加入沸水C.鐵粉發(fā)生緩慢氧化,輔助放熱D.氯化鈣可以吸收微量的水,減緩發(fā)熱包失效15.定量實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑,下列操作規(guī)范且能達(dá)到定量實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.用圖1所示裝置測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱B.用圖2所示裝置測定硫酸溶液的濃度C.用圖3所示裝置配制100mL一定物質(zhì)的量濃度的硫酸溶液D.用圖4所示裝置加熱硫酸銅晶體測定晶體中結(jié)晶水的含量二、填空題16.(I)回答下列問題:(1)下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是____(填序號,下同),屬于吸熱反應(yīng)的是____。①物質(zhì)燃燒
②二氧化碳通過熾熱的碳
③氫氧化鈉溶于水的過程
④炸藥爆炸
⑤碳酸鈣高溫分解(II)表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學(xué)鍵所消耗的能量(kJ)。物質(zhì)Cl2Br2I2H2能量/kJ243193151436物質(zhì)HFHClHBrHI能量/kJ568432366298根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題:(2)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是____。A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2(3)下列氫化物中,最穩(wěn)定的是____。A.HF B.HCl C.HBr D.HI(4)X2+H22HX(X代表Cl、Br、I)是____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(5)相同條件下,X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應(yīng),當(dāng)消耗等物質(zhì)的量的氫氣時(shí),放出或吸收的熱量最多的是____。17.(1)H2S的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=-akJ?mol?1,H2S燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______(2)催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在催化劑Cu/ZnO存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個(gè)反應(yīng),分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2已知:①CO和H2的燃燒熱分別為283.0kJ·mol-1和285.8kJ·mol-1②H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ的ΔH2=________kJ·mol-1。(3)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制備CuSO4,若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池,其負(fù)極材料為_____,正極電極反應(yīng)式為________。18.寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:(1)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl,放出183kJ的熱量__________:(2)1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO(g),需吸收68kJ的熱量_________;(3)64g銅粉與適量O2(g)反應(yīng)生成氧化銅,放出157kJ的熱量_________;(4)1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量,寫出硫燃燒的熱化學(xué)方程式_______:(5)4gCO在氧氣中燃燒生成CO2,放出9.6kJ熱量,寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式__________。19.(1)已知:2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)
ΔH1=-4.4kJ·mol-12NO2(g)=N2O4(g)
ΔH2=-55.3kJ·mol-1則反應(yīng)N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g)的ΔH=_______kJ·mol-1。(2)已知0.1mol/L的NaHSO4溶液中H+的物質(zhì)的量濃度為0.1mo1/L,請回答下列問題:①寫出NaHSO4在水溶液中電離的方程式_______。②若將NaHSO4與Ba(OH)2在溶液中按物質(zhì)的量之比為1:1混合,化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是_______。(3)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)欲用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.8g/mL的濃H2SO4溶液配制450mL濃度為0.2mol/L的稀H2SO4溶液,用量筒量取所需濃H2SO4溶液的體積是_______mL。三、計(jì)算題20.我國科學(xué)家在乙烷選擇性催化氧化方面取得新進(jìn)展,基于載氧體的選擇性氧化乙烷制備乙烯的原理如圖1所示。空氣反應(yīng)器與乙烷反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)分別為:①②(1)____(用含、的代數(shù)式表示)。(2)已知:、、的燃燒熱(?H)分別為、、,寫出乙烷氣體脫氫生成乙烯氣體的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_______。(3)選擇性氧化乙烷制乙烯,單位時(shí)間內(nèi)乙烯的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖2所示。溫度高于時(shí),乙烯產(chǎn)率迅速下降的主要原因有:①______(從催化劑角度分析);②_______(從產(chǎn)物角度分析)。21.(1)碳(s)在氧氣供應(yīng)不充足時(shí),生成同時(shí)還部分生成,因此無法通過實(shí)驗(yàn)直接測得反應(yīng):的。但可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用蓋斯定律計(jì)算出該反應(yīng)的,計(jì)算時(shí)需要測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有_______。(2)硝酸廠的尾氣直接排放將污染空氣,目前科學(xué)家探索利用燃料氣體中的甲烷等將氮氧化物還原為氮?dú)夂退?,其反?yīng)機(jī)理為則甲烷直接將還原為的熱化學(xué)方程式為_________。(3)由和反應(yīng)生成和的能量變化如圖所示,若生成,其________。(4)可用于合成甲醇和甲醚,其反應(yīng)為(m、n均大于0):反應(yīng)①:反應(yīng)②:反應(yīng)③:則m與n的關(guān)系為_______。(5)氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。合成氨使用的氫氣可以甲烷為原料制得:。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示,則與反應(yīng)生成和的熱化學(xué)方程式為________________。
22.已知:甲醇脫水反應(yīng)①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)
△H1=-23.9kJ/mol甲醇制烯烴反應(yīng)②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)
△H2=-29.1kJ/mol乙醇異構(gòu)化反應(yīng)③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)
△H3=+50.7kJ/mol則乙烯氣相直接水合反應(yīng)C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=__kJ/mol。23.按要求寫出對應(yīng)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)已知稀溶液中,與溶液恰好完全反應(yīng)時(shí),放出熱量,寫出表示與反應(yīng)的中和熱的熱化學(xué)方程式:_________。(2)25℃、條件下充分燃燒一定量的丁烷氣體生成和液態(tài)水時(shí),放出的熱量為,經(jīng)測定,將生成的通入足量澄清石灰水中產(chǎn)白色沉淀,寫出表示丁烷摩爾燃燒焓的熱化學(xué)方程式:________。(3)已知下列熱化學(xué)方程式:①②③寫出由和化合生成的熱化學(xué)方程式:__________。四、實(shí)驗(yàn)題24.中和熱是指在稀溶液中,H+(aq)與OH-(aq)發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱。利用如圖所示裝置測定中和熱,取30mL0.50mol·L-1稀硫酸與60mL0.50mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。溫度實(shí)驗(yàn)次數(shù)起始溫度T1/℃終止溫度T2/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.2227.027.427.232.3325.925.925.929.8426.426.226.330.3回答下列問題:(1)上述實(shí)驗(yàn)中溫度變化的平均值為___℃,若近似認(rèn)為0.50mol·L-1稀硫酸與0.5mol·L-1NaOH溶液的密度均為1g·cm-3,反應(yīng)所得溶液的比熱容c=4.18J·(g·℃)-1,則中和熱ΔH的數(shù)值為___kJ·mol-1(保留1位小數(shù))。(2)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果與中和熱數(shù)值57.3kJ·mol-1有偏差,產(chǎn)生偏差的原因不可能是因?yàn)開__(填標(biāo)號)。a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)c.分多次把NaOH溶液倒入內(nèi)筒中d.測過稀硫酸的溫度計(jì)未洗凈直接用于測定NaOH溶液的溫度(3)本次實(shí)驗(yàn)共需NaOH溶液240mL,則配制0.5mol·L-1NaOH溶液時(shí),需稱取NaOH固體___g。(4)若改用30mL0.50mol·L-1稀硫酸與30mL0.5mol·L-1Ba(OH)2溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),(填“能”或“不能”)___據(jù)此實(shí)驗(yàn)求中和熱。25.Ⅰ.將與混合在一起放入小燒杯中,將燒杯放在滴有3~4滴水的玻璃片上,用玻璃棒迅速攪拌。(1)實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用___________。(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。(3)實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象有___________,能聞到刺激性氣味,反應(yīng)混合物成糊狀。(4)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象說明該反應(yīng)為___________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量___________(填“大于”或“小于”)生成物的總能量。Ⅱ.某化學(xué)反應(yīng)中,設(shè)反應(yīng)物的總能量為E1,生成物的總能量為E2。(1)若E1>E2,則該反應(yīng)為___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)可用圖___________(填“A”或“B”)表示。(2)若E1<E2,則該反應(yīng)為___________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)可用圖___________(填“A”或“B”)表示。26.某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液進(jìn)行反應(yīng)熱的測定,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)裝置中碎泡沫塑料的作用是___________。(2)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式[生成1molH2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱為-57.3kJ·mol-1]:___________。(3)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。①請?zhí)顚懕砀裰械目瞻祝簻囟却螖?shù)起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃溫度差平均值(t2-t1)/℃H2SO4NaOH平均值126.226.026.130.1___________227.027.427.233.3325.925.925.929.8426.426.226.330.4②近似認(rèn)為0.50mol·L-1NaOH溶液和0.50mol·L-1硫酸溶液的密度都是1.0g·mL-1,中和后生成溶液的比熱容c=4.18J·(g·℃)-1.則生成1molH2O(l)時(shí)的反應(yīng)熱ΔH=___________(取小數(shù)點(diǎn)后一位)。③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與-57.3kJ·mol-1有偏差,產(chǎn)生偏差的原因不可能是___________(填字母)。a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中d.用溫度計(jì)測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度(4)若將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液和稀氨水分別和1L1mol·L-1的稀鹽酸恰好完全反應(yīng),其反應(yīng)熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關(guān)系為___________。27.用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?;卮鹣铝袉栴}:(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是_______。(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是________。(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值______(填“偏大、偏小、無影響”)。(4)如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量____(填“相等、不相等”),所求中和熱____(填“相等、不相等”),簡述理由_____。答案第=page2323頁,共=sectionpages1111頁參考答案:1.B【解析】在適量的中完全燃燒生成液態(tài),放出熱量,則2g氫氣即1mol在適量的中完全燃燒生成液態(tài),放出285.8kJ熱量。表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式是必須將氫氣物質(zhì)的量定為1mol,且生成液態(tài)水,故B符合題意。綜上所述,答案為B。2.B【解析】A.燃燒反應(yīng)反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,都是放熱反應(yīng),A正確;B.根據(jù)A選項(xiàng)的分析,所有的燃燒過程均是放熱的,B錯(cuò)誤;C.燃燒是化學(xué)變化,化學(xué)變化從微觀上看是舊鍵斷裂,新鍵形成的過程,因此燃料在燃燒過程中均會發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂,C正確;D.燃燒為放熱反應(yīng),產(chǎn)物的總能量一定小于反應(yīng)物的總能量,D正確;故選B。3.D【解析】A.為使中和反應(yīng)快速、完全進(jìn)行,需要用環(huán)形玻璃攪拌棒,由圖可知該裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒,故A正確;B.小燒杯與大燒杯口相平可減少熱量散失,使測得的中和熱數(shù)值更加準(zhǔn)確,故B正確;C.將NaOH溶液一次性快速加入盛有稀鹽酸的小燒杯中,反應(yīng)會快速反應(yīng)完全,熱量損耗少,測得的中和熱數(shù)值更準(zhǔn)確,故C正確;D.弱堿電離要吸熱,所以用稀氨水替NaOH,所測中和熱結(jié)果不同,故D錯(cuò)誤;答案選D。4.C【解析】A.由圖可知,CH4在催化劑表面發(fā)生化學(xué)吸附生成H*和CH3*,表示為:CH4(g)H*+CH3*,A項(xiàng)正確;B.②過程H*和CH3COO*在催化劑的作用下生成CH3COOH,則②過程表示CH3COOH分子的脫附過程,B項(xiàng)正確;C.由圖可知,反應(yīng)中只有C-C鍵和O-H鍵的生成,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,該合成反應(yīng)是放熱反應(yīng),D項(xiàng)正確;答案選C。5.D【解析】A.據(jù)圖可知a>b,即破壞1molA2(g)和1molB2(g)的化學(xué)鍵所吸收的能量之和大于破壞2molAB(g)的化學(xué)鍵所吸收的能量,A錯(cuò)誤;B.未注明物質(zhì)的狀態(tài),無法比較能量大小關(guān)系,B錯(cuò)誤;C.a(chǎn)kJ為1molA2(g)和1molB2(g)斷鍵吸收能量之和,無法確定二者的能量之和,C錯(cuò)誤;D.據(jù)圖可知2AB(g)=A2(g)+B2(g)ΔH=(b-a)kJ·mol-1,而同一物質(zhì)處于液態(tài)時(shí)能量低于氣態(tài),所以2AB(g)=A2(l)+B2(l)ΔH<(b-a)kJ·mol-1,D正確;綜上所述答案為D。6.D【解析】A.根據(jù)圖中信息反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,因此該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A正確;B.?dāng)噫I吸收熱量,因此①→②是斷開H?H鍵和N≡N時(shí),因此需要吸收能量,故B正確;C.②→③中是原子重新組合形成了N?H鍵,故C正確;D.選擇不同的催化劑會改變反應(yīng)的活化能,但反應(yīng)?H的數(shù)值不變,故D錯(cuò)誤。綜上所述,答案為D。7.C【解析】A.根據(jù)蓋斯定律可知,,故=(-393.5kJ/mol)-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol,又=,故=(-110.5kJ/mol)-1.9kJ/mol=-112.4kJ/mol,故,A正確;B.由過程1中可知,石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是吸熱的,故石墨具有的能量低于金剛石,故石墨的穩(wěn)定性比金剛石高,B正確;C.由圖可知,反應(yīng)①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)
,反應(yīng)②CO(g)+O2(g)=CO2(g)
,根據(jù)蓋斯定律可知,反應(yīng)C(石墨,s)由①-2②,故,C錯(cuò)誤;D.由圖中可知,1mol石墨或1molCO分別完全燃燒,放出的熱量分別為:393.5kJ、283.0kJ,故石墨放出熱量多,D正確;故答案為:C。8.C【解析】A.反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,叔丁基溴在稀的堿性水溶液中生成叔丁醇的反應(yīng)是放熱反應(yīng),故A正確;B.和為第二步和第三步的反應(yīng)活性中間體,故B正確;C.由圖可知,第一步反應(yīng)所需的能量比第二步、第三步所需的能量都高,故第一步反應(yīng)決定了叔丁基溴水解成叔丁醇的反應(yīng)速率,故C錯(cuò)誤;D.第三步反應(yīng)為,故D正確;故選C。9.B【解析】A.形成化學(xué)鍵放出熱量,即2H(g)+2X(g)=2HX(g)△H3<0,A正確;B.由蓋斯定律可知,反應(yīng)一步完成與分步完成的熱效應(yīng)相同,則△H1=△H2+△H3,所以△H1-△H2-△H3=0,B錯(cuò)誤;C.原子半徑:Cl<Br<I,Cl2、Br2、I2中鍵能:Cl-Cl鍵>Br-Br鍵>I-I鍵,由于斷裂化學(xué)鍵吸熱,則吸收的熱量逐漸減小,所以途徑II吸收的熱量依次減小,即△H2依次減小,C正確;D.一定條件下,拆開1mol氣態(tài)HX需要吸收akJ能量,即形成1molHX放出熱量是akJ,因此形成2molHX放出熱量為2akJ,所以該條件下△H3=-2akJ/mol,D正確;故合理選項(xiàng)是B。10.B【解析】A.碳中和指將通過植樹造林、節(jié)能減排等方式,抵消自身產(chǎn)生的CO2等溫室氣體,實(shí)現(xiàn)相對碳的“零排放”,故A正確;B.第二、四步有H2參與反應(yīng),存在非極性鍵的斷裂,故B錯(cuò)誤;C.除去環(huán)上循環(huán)的物質(zhì)和催化劑,總反應(yīng)的反應(yīng)物為CO2、H2生成物為CH3OH與H2O,故C正確;D.碳排放是指CO2、CH4等溫室氣體排放的簡稱,故D正確;故選B。11.C【解析】A.大小燒杯之間塞滿碎泡沫,目的是減少熱量損失,減小測量誤差,故A正確;B.充分反應(yīng),放出熱量最多時(shí),溫度最高,測量終止溫度時(shí),應(yīng)當(dāng)記錄混合溶液的最高溫度,故B正確;C.為了使酸堿充分反應(yīng),應(yīng)當(dāng)快速一次倒入溶液并攪拌,防止熱量散失,故C錯(cuò)誤;D.塑料材質(zhì)的環(huán)形攪拌棒導(dǎo)熱能力差,可用塑料材質(zhì)的環(huán)形攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒,故D正確;故選C。12.C【解析】A.燃燒熱是101kP時(shí),1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)的反應(yīng)熱,碳元素的穩(wěn)定產(chǎn)物:C→CO2(g),據(jù)此得石墨的燃燒熱為,A錯(cuò)誤;B.由圖知:反應(yīng)I:C(s石墨)+O2(g)→COΔH1=-110.5kJ?mol-1,反應(yīng)II:C(s石墨)+O2(g)→CO2ΔH2=-393.5kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律反應(yīng)II?反應(yīng)I得到反應(yīng)Ⅲ:CO(g)+O2(g)→CO2ΔH3=ΔH1-ΔH2=-283.0kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律反應(yīng)II?2×反應(yīng)Ⅲ得到反應(yīng):反應(yīng)C(s,石墨),ΔH=ΔH1-2ΔH3=+455.5kJ?mol-1,該反應(yīng)的△H>0,△S>0,常溫下不能自發(fā)進(jìn)行,在高溫下能自發(fā)進(jìn)行,B錯(cuò)誤;C.結(jié)合選項(xiàng)C可知:,C正確;D.已知C(s,金剛石)=C(s,石墨),則金剛石能量高于石墨,能量越低越穩(wěn)定,則金剛石不如石墨穩(wěn)定,D錯(cuò)誤;答案選C。13.C【解析】A.由題給信息,判斷出石墨能量比金剛石低,能量越低越穩(wěn)定,所以石墨比金剛石穩(wěn)定,故A錯(cuò)誤;B.金剛石和石墨是同種元素形成的兩種不同單質(zhì),結(jié)構(gòu)不同。金剛石是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),石墨是片層狀結(jié)構(gòu),故B錯(cuò)誤;C.石墨、金剛石都是碳單質(zhì),由于金剛石能量高于石墨,等物質(zhì)的量的金剛石和石墨燃燒時(shí),金剛石燃燒放熱多,故C正確;D.由C選項(xiàng)可知,金剛石燃燒放熱多,故D錯(cuò)誤;答案選C。14.B【解析】A.生石灰與水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈣,會放出大量的熱,故A正確;B.反應(yīng)本身放熱,無需加入沸水,故B錯(cuò)誤;C.鐵粉緩慢氧化的過程也是放熱反應(yīng),故C正確;D.生石灰吸水會使發(fā)熱包失效,氯化鈣有吸水干燥作用,減緩發(fā)熱包失效,故D正確;故選B。15.A【解析】A.用圖1所示裝置可測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱,故A正確;B.利用中和滴定測定稀硫酸的濃度,一般用氫氧化鈉溶液滴定,不能將碳酸鈉固體放在錐形瓶中,用稀硫酸滴定碳酸鈉,故B錯(cuò)誤;C.濃硫酸應(yīng)該在燒杯中稀釋并冷卻后在轉(zhuǎn)移至容量瓶中,故C錯(cuò)誤;D.加熱固體應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,不能用蒸發(fā)皿,故D錯(cuò)誤。故選A。16.(1)
①④
②⑤(2)A(3)A(4)放熱(5)Cl2【解析】(1)①物質(zhì)燃燒放出大量熱,為放熱反應(yīng);②二氧化碳通過熾熱的碳,二氧化碳與碳高溫生成一氧化碳,為吸熱反應(yīng);③氫氧化鈉溶于水的過程,會放出熱量,但沒產(chǎn)生新物質(zhì),是物理變化;④炸藥爆炸,放出大量的熱,為放熱反應(yīng);⑤碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳,為吸熱反應(yīng);綜上分析,屬于放熱反應(yīng)的是①④,屬于吸熱反應(yīng)的是②⑤。(2)A.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,破壞1molH2中的化學(xué)鍵所消耗的能量為436kJ;B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,破壞1molCl2中的化學(xué)鍵所消耗的能量為243kJ;C.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,破壞1molBr2中的化學(xué)鍵所消耗的能量為193kJ;D.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,破壞1molI2中的化學(xué)鍵所消耗的能量為151kJ;綜上分析,破壞1molH2中的化學(xué)鍵所消耗的能量最高,則說明氫氣很穩(wěn)定,具有的能量最低,答案選A。(3)A.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,破壞1molHF中的化學(xué)鍵所消耗的能量為568kJ;B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,破壞1molHCl中的化學(xué)鍵所消耗的能量為432kJ;C.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,破壞1molHBr中的化學(xué)鍵所消耗的能量為366kJ;D.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,破壞1molHI中的化學(xué)鍵所消耗的能量為298kJ;綜上分析,破壞1molHF中的化學(xué)鍵所消耗的能量最高,則說明HF很穩(wěn)定,答案選A。(4)若X2為Cl2,則舊鍵斷裂吸收的能量為:436kJ+243kJ=679kJ,新鍵形成釋放的能量為:2432kJ=864kJ,反應(yīng)放出熱量864kJ-679kJ=185kJ;若X2為Br2,則舊鍵斷裂吸收的能量為:436kJ+193kJ=629kJ,新鍵形成釋放的能量為:2366kJ=732kJ,反應(yīng)放出熱量732kJ-629kJ=103kJ;若X2為I2,則舊鍵斷裂吸收的能量為:436kJ+151kJ=587kJ,新鍵形成釋放的能量為:2298kJ=596kJ,反應(yīng)放出熱量596kJ-587kJ=9kJ;綜上分析,三個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。(5)1molH2與1molCl2恰好完全反應(yīng)生成2molHCl,斷裂1molH-H鍵和1molCl-Cl鍵吸收436kJ+243kJ=679kJ的能量,形成2molH-Cl鍵釋放2432kJ=864kJ的能量,則反應(yīng)放出864kJ-679kJ=185kJ的熱量;1molH2與1molBr2恰好完全反應(yīng)生成2molHBr,斷裂1molH-H鍵和1molBr-Br鍵吸收436kJ+193kJ=629kJ的熱量,形成2molH-Br鍵釋放2366kJ=732kJ的熱量,則反應(yīng)放出732kJ-629kJ=103kJ的熱量;1molH2與1molI2恰好完全反應(yīng)生成2molHI,斷裂1molH-H鍵和1molI-I鍵吸收436kJ+151kJ=587kJ的熱量,形成2molH-I鍵釋放2298kJ=596kJ的熱量,則反應(yīng)放出596kJ-587kJ=9kJ的熱量;綜上分析,消耗等物質(zhì)的量的H2時(shí),放出熱量最多的為Cl2。17.
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=-2akJ·mol-1
+41.2
Cu
O2+4e-+4H+=2H2O【解析】(1)燃燒熱是1mol物質(zhì)完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量,硫化氫完全燃燒產(chǎn)生的穩(wěn)定氧化物為二氧化硫氣體和液態(tài)水,其燃燒的熱化學(xué)方程式為:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=-2akJ·mol-1,故答案為:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=-2akJ·mol-1;(2)由已知CO和H2的燃燒熱分別為283.0kJ·mol-1和285.8kJ·mol-1,結(jié)合燃燒熱定義可得以下熱化學(xué)方程式:III;IV;H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1V;根據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)可由IV-III+V得到,則ΔH2=ΔH5-ΔH4+ΔH3=(-285.8kJ·mol-1)-(-283.0kJ·mol-1)+(+44.0kJ·mol-1)=+41.2kJ·mol-1,故答案為:+41.2;(3)由原電池的反應(yīng)原理可知,該反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,銅失電子被氧化應(yīng)做負(fù)極,正極是比銅不活潑的金屬或者石墨,由總反應(yīng)可知正極是氧氣得電子轉(zhuǎn)變成水的反應(yīng),電極反應(yīng)式為:O2+4e-+4H+=2H2O,故答案為:Cu;O2+4e-+4H+=2H2O;18.
H2(s)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-183kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ/mol
Cu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-299.52kJ/mol
CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-67.2kJ/mol【解析】熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)代表的是物質(zhì)的量,放熱反應(yīng)的△H為“-”,吸熱反應(yīng)的△H為“+”。【解析】(1)1mol氣態(tài)H2與1mol氣態(tài)Cl2反應(yīng)生成2mol氣態(tài)HCl,放出183kJ的熱量,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-183kJ/mol;(2)1molN2(g)與適量O2(g)反應(yīng)生成NO(g),需吸收68kJ的熱量,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+68kJ/mol;(3)64gCu粉與適量O2(g)反應(yīng)生成氧化銅固體,放出157kJ的熱量,64gCu即為1mol,故反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:Cu(s)+O2(g)=CuO(s)△H=-157kJ/mol;(4)1mol硫粉為32g,1g硫粉在氧氣中充分燃燒放出9.36kJ熱量,所以32g硫粉在氧氣中充分燃燒放出的熱量為9.36×32=299.52kJ,則硫燃燒的熱化學(xué)方程式為:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-299.52kJ/mol;(5)4gCO的物質(zhì)的量為,4gCO在氧氣中燃燒生成CO2,放出9.6kJ熱量,則1molCO在氧氣中燃燒生成CO2放出的熱量為9.6×7=67.2kJ,故CO燃燒的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-67.2kJ/mol。19.
+53.1
NaHSO4=Na++H++
H+++Ba2++OH-=H2O+BaSO4
5.6【解析】(1)①2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-1;②2NO2(g)=N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1;由蓋斯定理可知,①-②即可得到目標(biāo)方程式N2O5(g)=2NO2(g)+O2(g),ΔH=ΔH1-ΔH2=-4.4kJ·mol-1+55.3kJ·mol-1=+53.1kJ·mol-1,故答案為:+53.1;(2)①NaHSO4在水溶液中電離出鈉離子、氫離子和硫酸根,電離方程式為:NaHSO4=Na++H++,故答案為:NaHSO4=Na++H++;②若將NaHSO4與Ba(OH)2在溶液中按物質(zhì)的量之比為1:1混合,則生成水和硫酸鋇,離子方程式為:H+++Ba2++OH-=H2O+BaSO4,故答案為:H+++Ba2++OH-=H2O+BaSO4;(3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.8g/mL的濃H2SO4溶液濃度為=mol/L=18mol/L,配制450mL濃度為0.2mol/L的稀H2SO4溶液需要用到500mL的容量瓶,用量筒量取所需濃H2SO4溶液的體積是=5.6mL,故答案為:5.6。20.(1)(2)(3)
催化劑活性或選擇性降低
副產(chǎn)物增多【解析】(1)①②將反應(yīng)①+2×②得:。答案為:;(2)依題意得:C2H6(g)+3.5O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
?H1=-1559.8kJ?mol-1
③C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)
?H2=-1411kJ?mol-1
④H2(g)+0.5O2(g)=H2O(l)
?H3=-285.8kJ?mol-1
⑤將反應(yīng)③-④-⑤得:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)
?H=?H1-?H2-?H3=-1559.8kJ?mol-1+1411kJ?mol-1+285.8kJ?mol-1=+137kJ?mol-1,所以乙烷氣體脫氫生成乙烯氣體反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:。答案為:;(3)從圖中可以看出,溫度高于時(shí),乙烯產(chǎn)率迅速下降,則可能是催化劑的催化性能出現(xiàn)問題,也可能是發(fā)生了副反應(yīng),所以主要原因有:①催化劑活性或選擇性降低;②副產(chǎn)物增多。答案為:催化劑活性或選擇性降低;副產(chǎn)物增多?!军c(diǎn)睛】催化劑的催化作用,常受外界條件的影響。21.
碳和一氧化碳的摩爾燃燒焓
【解析】(1)已知①;②,根據(jù)蓋斯定律,由①-②可得,則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用蓋斯定律計(jì)算的,需要知道碳和一氧化碳的摩爾燃燒焓;(2)將已知的兩個(gè)熱化學(xué)方程式依次編號為①、②,根據(jù)蓋斯定律,由可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式為
;(3)由題圖可得,;(4)根據(jù)蓋斯定律,由可得熱化學(xué)方程式③:,所以;(5)根據(jù)題圖所示能量變化可寫出熱化學(xué)方程式:①②③根據(jù)蓋斯定律,由可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式:。22.-45.5【解析】①2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)
△H1=-23.9kJ/mol②2CH3OH(g)=C2H4(g)+2H2O(g)
△H2=-29.1kJ/mol③CH3CH2OH(g)=CH3OCH3(g)
△H3=+50.7kJ/mol依據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①-②-③,即得C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的△H=(-23.9+29.1-50.7)kJ/mol=-45.5kJ/mol。答案為:-45.5。23.
【解析】(1)與溶液恰好完全反應(yīng),放出的熱量,即生成放出的熱量,中和熱是稀溶液中酸堿中和反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量,則該反應(yīng)的中和熱為,表示反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式為;(2),則根據(jù)C元素守恒,可知,即丁烷充分燃燒生成的二氧化碳為,由丁烷燃燒的化學(xué)方程式可知,反應(yīng)的丁烷的物質(zhì)的量,因?yàn)槌浞秩紵⊥樯珊鸵簯B(tài)水時(shí)放出的熱量為,所以燃燒丁烷產(chǎn)生氣體和液態(tài)水時(shí)放出的熱量是,故丁烷的摩爾燃燒焓為,表示丁烷摩爾燃燒焓的熱化學(xué)方程式為;(3)利用蓋斯定律將可得,所以熱化學(xué)方程式為。24.
4.0
50.2
b
5.0
不能【解析】(1)4次溫度差分別為:4.1℃、5.1℃、3.9℃、4.0℃,第2組數(shù)據(jù)相差較大,舍去,其他三次溫度差平均值4.0℃;60ml0.50mol·L-1氫氧化鈉與30ml0.50mol.1-1硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng),生成水的物質(zhì)的量為,溶液的質(zhì)量為,溫度變化的值為T=4.0℃,則生成0.03mol水放出的熱量為:,即1.5048J,所以實(shí)驗(yàn)測得的中和熱;(2)a.裝置保溫、隔熱效果差,測得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小,故a正確;b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù),會導(dǎo)致所量的氫氧化鈉體積偏大,放出的熱量偏高,中和熱的數(shù)值偏大,故b錯(cuò)誤;c.盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中,多次會造成熱量散失,中和熱的數(shù)值偏小,故c正確;d.溫度計(jì)測定稀硫酸溶液起始溫度后直接插入NaOH溶液測溫度,NaOH的起始溫度偏高,測得的熱量偏小,中和熱的數(shù)值偏小,故d正確;選b;(3)沒有240ml的容量瓶,只能用250mL的容量瓶,需要稱量NaOH固體;(4)如果用含Ba(OH)2的稀溶液與足量稀硫酸溶液反應(yīng)時(shí)不但發(fā)生酸堿中和,同時(shí)還生成硫酸鋇,反應(yīng)放出的大于57.3,所以不能用于測定中和熱?!军c(diǎn)睛】進(jìn)行計(jì)算中和熱時(shí),要注意放出的熱量的單位為J,中和熱的單位為kJ;生成水的量為1mol時(shí)釋放的熱量;數(shù)據(jù)處理
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