1.1 反应热 同步测试题(含解析)2023-2024学年高二上期人教版(2019)选择性必修1

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名称 1.1 反应热 同步测试题(含解析)2023-2024学年高二上期人教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-14 00:00:00

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文档简介

1.1 反应热 同步测试题
一、单选题
1.反应A+B→C分两步进行:①A+B→X,②X→C,反应过程中能量变化如图所示,E1表示反应A+B→X的活化能。下列有关叙述正确的是(  )
A.E2表示反应X→C的活化能
B.X是反应A+B→C的催化剂
C.反应A+B→C的ΔH<0
D.加入催化剂可改变反应A+B→C的焓变
2.已知 H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) H=-183kJ mol-1,其它相关数据如表:
物质 H2 Cl2 HCl
1mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ 436 a 431
下列说法正确的是(  )
A.1L H2(g)和1L Cl2(g)完全反应生成2L HCl(g)放出183kJ热量
B.1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量小于2mol HCl(g)的总能量
C.a=243
D.该反应生成2mol HCl(l)时,放出的能量小于183kJ
3.下列反应属于一定是放热反应的是(  )
A.电解质电离 B.Na2CO3水解
C.物质溶解 D.强酸与强碱反应
4.煤炭燃烧的过程中会释放大量的SO2,严重破坏生态环境,采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放,但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率,相关反应的热化学方程式如下:CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H1=+218.4kJ mol﹣1(反应Ⅰ),CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g) △H2=﹣175.6kJ mol﹣1(反应Ⅱ),假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.下列说法中,错误的是(  )
A.化学反应必然伴随发生能量变化
B.化学变化中的能量变化主要是由化学键变化引起的
C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.能量变化是化学反应的基本特征之一
6.已知反应:2NO(g)+Br2(g)=2NOBr(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),其反应机理如下:①NO(g)+Br2(g)=NOBr2(g) 快 ②NO(g)+NOBr2(g)=2NOBr(g) 慢
下列有关该反应的说法错误的是(  )
A.该反应的速率主要取决于②的快慢
B.NOBr2是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1
D.增大Br2(g)浓度能增大单位体积内活化分子个数,加快反应速率
7.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法错误的是(  )
A.图a可以表示钠和水反应的能量变化
B.图b可以表示吸热反应的能量变化
C.图b表示反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量
D.图a表示的反应不需要加热就一定能发生,图b表示的反应一定需要加热才能发生
8.我国学者研究了均相 NO- CO 的反应历程,反应路径中每一阶段内各驻点的能最均为相对于此阶段内反应物能量的能量之差,下列说法正确的是(  )
A.2NO(g)+ 2CO(g) N2(g) +2CO2(g) ΔH>O
B.均相NO—CO反应经历了三个过渡态和六个中间体
C.整个反应分为三个基元反应阶段,总反应速率由第一阶段反应决定
D.NO二聚体( )比N2O分子更难与CO发生反应
9.下列说法错误的是(  )
A.任何化学反应都伴随能量变化
B.化学反应中的能量变化都表现为热量的变化
C.反应物的总能量高于生成物的总能量,则反应释放出能量
D.反应物的总能量低于生成物的总能量,则反应吸收能量
10.工业上由 CO2 和 H2 合成气态甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣50kJ mol﹣1.下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
11.下列热化学方程式正确的是(注:AH的绝对值均正确)(  )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g);△H=﹣1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l);△H=﹣57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)═SO2(g);△H=+269.8kJ/mol(反应热)
D.2HCl(g)═Cl2(g)+H2(g);△H=﹣184.6kJ/mol(反应热)
12.对于放热反应H2+Cl2 2HCl,下列说法中正确的是(  )
A.该反应中,化学能只转变为热能
B.反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量
C.产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
D.断开1mol H-H 键和 1mol Cl-Cl键所吸收的总能量大于形成2mol H-Cl键所放出的能量
13.下列方程式中,正确的是(  )
A.氨水中一水合氨的电离方程式:NH3 H2O═NH4++OH﹣
B.氢氧化钡溶液跟稀硫酸反应的离子方程式:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O
C.苯和硝酸反应的化学方程式:
D.25℃、101 kPa时,1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水放出22.68 kJ的热量,其热化学方程式为:2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(1)△H=﹣45.36 kJ mol﹣1
14.CO、H2、C2H5OH三种物质燃烧的热化学方程式如下:


③。下列说法正确的是(  )
A.a>0
B.
C.由反应③可知乙醇的燃烧热为c kJ/mol
D.
15.下列有关化学反应的说法正确的是(  )
A.把食物放入冰箱内,可减缓食物腐败的速率
B.铝粉与需要在高温下反应,所以该反应是吸热反应
C.蜡烛燃烧过程中,只有化学能转化为热能的能量变化
D.品红溶液中通入褪色,加热后又恢复红色属于可逆反应
16.下列叙述不正确的是(  )
A.碳酸氢钠加热可以分解,因为升高温度利于熵增的方向自发进行
B.在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向△G=△H﹣T△S<0的方向进行
C.水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程,改变条件也不可能自发进行
D.混乱度减小的吸热反应一定不能自发进行
二、综合题
17.写出下列反应的热化学方程式。
(1)4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ热量,热化学方程式   
(2)命名有机物:    
18.已知 和 的热值分别为 和 。某 和 的混合气体 (已折算为标准状况下体积)充分燃烧,共产生 热量。请计算:
(1) 的    。
(2) 和 的体积比为   。
19.六种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中E元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。关于元素周期表及这六种元素性质,请回答:
(1)这六种元素的氢化物中,最稳定的是   .(写化学式);
(2)AF2的结构式为   .
(3)在一定条件下,由B单质与H2反应生成1 molG气体时,放出的热量为46.2 kJ,写出该反应的热化学方程式:   .
(4)工业上用G检验输送氯气的管道是否漏气,可观察到大量白烟,同时有单质B生成,写出化学方程式   .该反应中被氧化的G与参与反应的G的质量之比   .
(5)F的单质可由其氧化物与氢化物反应生成,写出该反应的化学方程式:   .
20.中国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。为推动实现碳中和的愿景,探索资源化利用前景广阔。
Ⅰ.重整反应,可以生成合成气(CO和)。
已知:①

(1)催化重整反应发生的同时,还发生了积碳反应,即反应①和②。实验表明,低温、高压时会有显著积炭产生,说明此条件下积碳主要由反应   产生。(填“①”或“②”)
(2)催化重整反应的热化学方程式为   。
(3)该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存,储能研究是另一研究热点。反应可以储能的原因是   。
(4)如图所示,以为催化剂,在光照条件下可将转化为等有机物。生成的过程可描述为   。
(5)以体积相同的0.25 溶液为反应物,不同条件对生成的浓度影响如图所示。相同时间内溶液中通入氧气时浓度明显低于不通氧气时,可能的原因是   。
21.市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等.因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义.请回答下列问题:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样.
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 K+ Na+ NH4+ SO42﹣ NO3﹣ Cl﹣
浓度/mol L﹣1 4×10﹣6 6×10﹣6 2×10﹣5 4×10﹣5 3×10﹣5 2×10﹣5
根据表中数据判断PM2.5待测试样的c(H+)=   .
(2)为减少SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料.
已知:H2(g)+ O2(g)═H2O(g)△H=﹣241.8kJ mol﹣1
C(s)+ O2(g)═CO(g)△H=﹣110.5kJ mol﹣1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:   .
②洗涤含SO2的烟气.以下物质可作洗涤剂的是   .
a.Ca(OH)2 b.Na2CO3
c.CaCl2 d.NaHSO3
③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为   .
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.反应X→C的活化能小于E2,A不符合题意;
B.由①②可知,X是反应A+B→C的中间产物,B不符合题意;
C.反应物A和B的总能量大于生成物C的总能量,所以反应A+B→C是放热反应,即ΔH<0,C符合题意;
D.加入催化剂可以加快反应速率,但反应物和生成物具有的总能量不变,则反应的焓变不改变,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.活化能指的是X到峰值的能量大小;
B.催化剂是不参与反应的;
C.A+B的能量和大于C的能量,因此该反应是放热反应;
D.催化剂只能加快反应的速率,但是不能改变反应的限度,也不能改变反应的焓变。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.在热化学方程式中,化学计量数只表示物质的量, 1mol H2(g)和1mol Cl2(g)完全反应生成2mol HCl(g)放出183kJ热量,A不符合题意;
B.由热化学方程式可知,反应放热,则1mol H2(g)和1mol Cl2(g)的总能量大于2mol HCl(g)的总能量,B不符合题意;
C. H=E(反应物键能)-E(生成物键能)=436+a-2×431=-183,a=243,C符合题意;
D.物质由气态转变为液态,会放出能量,该反应生成2mol HCl(l)时,放出的能量大于183kJ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】△H=反应物总键能-生成物总键能;
反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热
反应物的总键量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热。
3.【答案】D
【解析】【解答】解:A.弱电解质电离是吸热过程,过程中无新的化学键形成不是化学反应,故A错误;
B.碳酸钠水解是吸热反应,故B错误;
C.物质溶解过程中有的是温度升高,有的是温度降低、Yoda是温度不变,过程中无化学键形成,不是化学反应,故C错误;
D.中和反应是放热反应,故D正确;
故选D.
【分析】根据常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应;绝大多数化合反应和铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),少数分解置换以及某些复分解(如铵盐和强碱).
4.【答案】C
【解析】【解答】反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,则A、D不符合题意;反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则反应Ⅱ的活化能较大,则B不符合题意、C符合题意,
故答案为:C。
【分析】反应物的总能量低于生成物的总能量则为吸热反应,且 △H >0;反应物的总能量高于生成物的总能量则为放热反应,且 △H <0;反应活化能越高,对应速率越低;据此分析解答。
5.【答案】C
【解析】【解答】A.化学反应过程中有化学键的断裂和形成,断键吸收能量,成键释放能量,因此必然伴随发生能量变化,A不符合题意;
B.化学反应中能量变化就是由旧化学键断裂和新化学键形成引起的,B不符合题意;
C.发生化学反应的物质越多,反应过程中的能量变化越多,因此与反应的物质的质量有关,C符合题意;
D.化学反应中的过程就是由旧化学键断裂和新化学键形成的过程,断键和成键都有能量变化,因此能量变化是化学反应的基本特征之一,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】化学反应中一定有化学键的断开与生成,则一定伴随能量的变化,能量变化的多少与反应物的多少有关,据此解答即可。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.慢反应决定整个反应速率,则该反应的速率主要取决于②的快慢,故A不符合题意;
B.NOBr2为中间产物,开始不存在,不能作催化剂,故B符合题意;
C.焓变等于正逆反应活化能之差,焓变为负,则正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol-1,故C不符合题意;
D.增大Br2(g)浓度,单位体积内活化分子数目增多,加快反应速率,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.慢反应决定整个反应速率;
B.NOBr2为中间产物,开始不存在;
C.焓变等于正逆反应活化能之差,焓变为负;
D.增大Br2(g)浓度,活化分子数目增多。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为放热反应,钠和水反应是放热反应,可用图a表示,故A不符合题意;
B.由图b可知,反应物总能量低于生成物总能量,则该反应为吸热反应,故B不符合题意;
C.由图b可知,该反应为吸热反应,则反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量,故C不符合题意;
D.反应热只取决于反应物和生成物总能量的大小,与反应条件无关,如铝热反应为放热反应,但在高温条件下才能发生,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.图a反应为放热反应,钠与水的反应也是放热反应;
B.图b表示的反应为吸热反应;
C.吸热反应中反应物的化学键断裂吸收的总能量高于生成物的化学键形成释放的总能量;
D.反应吸热还是放热与反应条件无关。
8.【答案】C
【解析】【解答】A .①+②+③得2NO(g)+ 2CO(g) N2(g) +2CO2(g),△H=+199.2 kJ.mol-1 -513.5 kJ.mol-1 -307.6 kJ.mol-1 =-621.9 kJ.mol-1,故A不符合题意;
B.均相NO—CO反应经历了TS1、TS2、TS3三个过渡态,TM1、 、TM2、N2O、TM3五个中间体,故B不符合题意;
C.整个反应分为三个基元反应阶段,①NO(g)+NO(g)= (g) △H=+199.2 kJ.mol-1;② (g)+CO(g)= CO2(g)+ N2O(g) △H=-513.5 kJ.mol-1; ③CO(g)+ CO2(g)+ N2O(g)= N2(g) +2CO2(g) △H=-307.6 kJ.mol-1,由于①所需活化能最高,总反应速率由第一阶段反应决定,故C符合题意;
D.从② (g)+CO(g)= CO2(g)+ N2O(g) △H=-513.5 kJ.mol-1; ③CO(g)+ CO2(g)+ N2O(g)= N2(g) +2CO2(g) △H=-307.6 kJ.mol-1,②反应放出的能量更多,生成物能量更低,NO二聚体( )比N2O(g)分子更容易与CO发生反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】从图上可知,这个反应经历了三个反应,出现了三个过渡态,TS1,TS2,TS3,和5个中间体:IM1,O-N=N-O,IM2,N2O,IM3
A.最终的化学反应得到: 2NO(g)+ 2CO(g) N2(g) +2CO2(g) △H=+199.2 kJ.mol-1-513.5 kJ.mol-1 -307.6 kJ.mol-1 =-621.9 kJ.mol-1<0
B.三个过渡态,和5个中间体
C.整个反应分为三个单元:发现①的活化能最高,反应速率由活化能最高的决定
D.②中释放更多的能量,说明 NO二聚体(比N2O分子更易与CO发生反应
9.【答案】B
【解析】【解答】A.化学反应都伴随着能量变化,故不符合题意;
B.化学反应中的能量变化可能表现为热能的变化,也可能表现为电能或光能的变化,故符合题意;
C.反应物的总能量高于生成物的总能量,则反应放出能量,故不符合题意;
D. 反应物的总能量低于生成物的总能量,则反应吸收能量,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】依据化学反应中能量的变化及吸热反应和放热反应的定义回答即可。
10.【答案】A
【解析】【解答】解:反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣50kJ mol﹣1是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,物质越稳定,其能量越小,所以液态物质的能量小于气态物质,则符合条件的图像是A,
故选A.
【分析】反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣50kJ mol﹣1是放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,物质越稳定,其能量越小.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:A、C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)△H=﹣1367.0 kJ/mol(燃烧热)反应中生成 的氧化物水是气体,不是稳定氧化物,故A错误;
B、NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol(中和热),符合中和热概念,故B正确;
C、S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=﹣269.8kJ/mol(反应热),焓变不符合热化学方程式的书写,故C错误;
D、2HCl(g)═Cl2(g)+H2(g);△H=+184.6kJ/mol(反应热),反应为吸热反应,焓变为正值,故D错误;
故选B.
【分析】A、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;
B、中和热是强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量;
C、热化学方程式是标注物质聚集状态,反应放出的热量;
D、氯化氢分解反应为吸热反应,焓变为正值.
12.【答案】B
【解析】【解答】A. 该反应中化学能不只转变为热能,还转化为光能,A不符合题意;
B. 该反应是放热反应,根据能量守恒定律知,反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量,B符合题意
C. 该反应是放热反应,根据能量守恒定律知,反应物所具有的总能量高于产物所具有的总能量,C不符合题意;
D. 该反应是放热反应,断开1mol H-H 键和 1mol Cl-Cl键所吸收的总能量小于形成2mol H-Cl键所放出的能量,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】反应物的总能量大于生成物的总能量叫做放热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量叫做吸热反应;
断旧键所需要的总能量小于成新键所放出的总能量的反应是放热反应,断旧键所吸收的总能量大于成新键所需要的总能量是吸热反应。
13.【答案】C
【解析】【解答】解:A.氨水中一水合氨的电离方程式:NH3 H2O NH4++OH﹣,故A错误;
B.氢氧化钡溶液跟稀硫酸反应的离子方程式为Ba2++2OH﹣+2H++SO42﹣═BaSO4↓+2H2O,故B错误;
C.苯和硝酸发生取代反应的化学方程式为 ,故C正确;
D.1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水放出22.68 kJ的热量,则2mol甲醇燃烧放出的热量为22.68 kJ×32×2=1451.52kJ,热化学方程式为:2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(1)△H=﹣1451.52 kJ mol﹣1,故D错误;
故选C.
【分析】A.一水合氨存在电离平衡;
B.不符合离子的配比;
C.发生取代反应生成硝基苯、水;
D.1 g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水放出22.68 kJ的热量,则2mol甲醇燃烧放出的热量为22.68 kJ×32×2=1451.52kJ.
14.【答案】D
【解析】【解答】A.①CO的燃烧反应是放热反应,放热反应的反应热△H<0,故a<0,A不符合题意;
B.将②扩大2倍,将反应物与生成物颠倒顺序,能量数值相等,符号相反,可得2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=-2b kJ/mol,物质在气态含有的能量比液体时高,反应放出热量越少,则反应热就越大,所以2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H>-2b kJ/mol,B不符合题意;
C.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧,产生稳定的氧化物时放出的热量。H2O的稳定状态是液态,物质由气态转化为液体时会释放能量,放出的能量越多,则反应热就越小,所以由反应③可知乙醇的燃烧热<c kJ/mol,C不符合题意;
D.根据盖斯定律,将①×2+②×4-③,整理可得:,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.燃烧反应都是放热反应;
B.根据盖斯定律可知,2H2O(g)═2H2(g)+O2(g) ΔH= 2b kJ mol 1;
C.乙醇的燃烧热方程式C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3;
D.由盖斯定律可知,2×①+4×② ③得到目标方程式。
15.【答案】A
【解析】【解答】A.降低温度会降低化学反应速率,把食物放入冰箱内,温度降低,所以可减缓食物腐败的速率,故A符合题意;
B.虽然铝粉与 Fe2O3 需要在高温下反应,但是铝热反应为放热反应,故B不符合题意;
C.蜡烛燃烧过程中还存在化学能转化为光能等,化学能不完全转化为热能,故C不符合题意;
D.SO2使品红溶液褪色,加热又复原,是不同反应条件下进行的两个过程,不是可逆反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据化学反应速率的影响因素以及吸热反应和放热反应及其能量变化和SO2的漂白性分析解答。
16.【答案】C
【解析】【解答】解:A.碳酸氢钠加热可以分解,生成气体增多,△S>0,即升高温度利于熵增的方向自发进行,故A正确;
B.△G=△H﹣T△S<0,可自发反应,故B正确;
C.水结冰的过程不能自发进行的原因是熵减的过程,改变条件能自发进行,如降温可发生,故C错误;
D.混乱度减小的吸热反应,△S<0、△H>0,则△H﹣T△S>0,该反应不能自发进行,故D正确;
故选C.
【分析】△H﹣T△S<0的反应可自发进行,反之不能自发进行,以此来解答.
17.【答案】(1)S(s)+O2(g)=SO2(g),△H=-296kJ·mol-1
(2)3,3,4-三甲基己烷
【解析】【解答】(1)4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出37kJ的热量,所以32g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体,放出296kJ的热量,则热化学方程式为:S(s)+O2(g)═SO2(g),△H=-296kJ·mol-1;故答案为:S(s)+O2(g)═SO2(g),△H=-296kJ·mol-1;(2)选取最长的链作为主链,离支链最近的一端开始编号,如图: ,名称为:3,3,4-三甲基己烷;故答案为:3,3,4-三甲基己烷。
【分析】(1)计算出1mol硫单质完全燃烧放出的热量即可
(2)根据烷烃的命名规则,定主链,定支链的编号即可
18.【答案】(1)
(2)2∶1
【解析】【解答】(1)分析可知,H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-286kJ mol 1,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-572kJ mol 1;
(2)某H2和CO的体积为67.2L,即物质的量为3mol,则n(H2)+n(CO)=3mol,n(H2)×286kJ mol 1+n(CO)×280kJ mol 1=852 kJ,解得n(CO)=1mol,n(H2)=2mol,则n(H2):n(CO)=2:1,相同条件下,物质的量之比等于体积之比,则体积之比为2:1。
【分析】热值指单位质量(或体积)的燃料完全燃烧后所放出的热量,已知H2和CO的热值分别为143kJ g 1和10kJ g 1,则H2(g)+ O2(g)=H2O(l) H=-286kJ mol 1,CO(g)+ O2(g)=CO2(g) H=-280kJ mol 1。
19.【答案】(1)H2O
(2)S=C=S
(3)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol
(4)8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2;1:4
(5)2H2S+SO2=3S+2H2O
【解析】【解答】由短周期元素相对位置,可知A、B、C处于第二周期,D、E、F处于第三周期,E元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍,设核外最外层电子数为x,则有(2+8+x)=3x,解得x=5,则E为P元素,可知A为碳元素,B为N元素,C为O元素,D为Si,F为S元素。(1)这六种元素中O元素非金属性最强,故氢化物中,最稳定的是H2O,故答案为:H2O;(2)CS2与CO2结构相似,结构式为S=C=S,故答案为:S=C=S;(3)在一定条件下,由氮气与H2反应生成1molG(氨气)时,放出的热量为46.2kJ,该反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.4 kJ/mol,故答案为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol;(4)工业上用G(氨气)检验输送氯气的管道是否漏气,可观察到大量白烟,同时有单质B生成,反应生成氯化铵与氮气,反应方程式为:8NH3+3Cl2═6NH4Cl+N2,反应中被氧化的氨气与参与反应的氨气的质量之比为2:8=1:4,故答案为:8NH3+3Cl2═6NH4Cl+N2;1:4;(5)F(硫)的单质可由其氧化物与氢化物反应生成,该反应的化学方程式:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,故答案为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O。
【分析】本题主要考查元素周期表与周期律的应用。根据题干信息先推断出各元素,结合元素在周期表中的位置解答;在书写热化学方程式时主要标注物质的状态与 ΔH 的正负及单位。
20.【答案】(1)①
(2)
(3)该反应是吸热反应,可通过反应将热量储存在产物CO、中(生成高热值物质CO、),CO、可通过燃烧放出大量热。(其他合理答案也给分)Ⅱ.利用光电催化反应器,实现资源化的同时产生电能。
(4)在光照和存在下,B侧失去电子生成,A侧得到电子还原生成
(5)有还原性,可能被通入的氧化;在A侧直接得电子,降低了得电子的机会
【解析】【解答】(1)低温、高压时①反应正向移动,显著产生积碳,故答案为①;
(2)根据盖斯定律②-①得:;
(3)该重整反应,是吸热反应,可通过反应将热量储存在产物CO、中(生成高热值物质CO、),CO、可通过燃烧放出大量热;
(4)由图可知反应为:,在光照和存在下,B侧失去电子生成,A侧得到电子还原生成;
(5)中C是+2价,有还原性,可能被通入的氧化;也可以在A侧直接得电子,降低了得电子的机会。
【分析】(1)低温、高压时①反应正向移动;
(2)根据盖斯定律计算;
(3) 该重整反应为吸热反应, 可通过反应将热量储存在产物CO、 ;
(4)根据图示反应过程可知, 在光照和存在下,B侧失去电子生成,A侧得到电子还原生成 ;
(5) 有还原性,可能被通入的氧化;在A侧直接得电子,降低了得电子的机会 。
21.【答案】(1)1×10﹣4mol L﹣1
(2)C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=+131.30kJ mol﹣1;ab;2CO+2NO 2CO2+N2
【解析】【解答】解:(1)溶液中电荷守恒:C(K+)+C(NH4+)+c(Na+)+C(H+)=2C(SO42﹣)+C(NO3﹣)+C(Cl﹣),4×10﹣6mol/L+2×10﹣5mol/L+6×10﹣6mol/L+C(H+)=2×4×10﹣5mol/L+3×10﹣5mol/L+2×10﹣5mol/L,得C(H+)=1×10﹣4mol L﹣1,故答案为:1×10﹣4mol L﹣1;(2)已知:①H2(g)+ O2(g)═H2O(g);△H=﹣241.81kJ mol﹣1,②C(s)+ O2(g)═CO(g);△H=﹣110.51kJ mol﹣1,
利用盖斯定律,将②﹣①可得:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),△H=(﹣110.5kJ/mol)﹣(﹣241.8kJ/mol)=+13l.3 kJ/mol,所以焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=+131.30kJ mol﹣1,
故答案为:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g);△H=+131.30kJ mol﹣1;
②二氧化硫是酸性氧化物所以具有酸性氧化物的通性能够与碱反应:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O;二氧化硫水溶液是亚硫酸所以也能够与碳酸钠反应:SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2↑所以可以用氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液做洗涤剂;二氧化硫与氯化钙溶液不反应,且在亚硫酸氢钠溶液中的溶解度很小,所以不能用氯化钙和亚硫酸氢钠溶液做洗涤液,故答案为:ab;③汽车尾气系统中装置反应的化学方程式为:2CO+2NO 2CO2+N2,故答案为:2CO+2NO 2CO2+N2.
【分析】(1)根据溶液中电荷守恒计算H+离子浓度;(2)①盖斯定律的内容为:化学反应的反应热值与反应的始态和终态有关,而与反应进行的途径无关;根据盖斯定律,用第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式可得焦炭与水蒸气反应的热化学方程式;②依据二氧化硫的性质:是一种酸性氧化物可以和碱反应,二氧化硫溶于水得亚硫酸,酸性强于碳酸,所以可以和碳酸钠溶液反应;③在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,即生成无毒气体,为氮气和二氧化碳.