1、选择题 已知,碳在不足量的氧气中燃烧生成一氧化碳,放出热量;一氧化碳在氧气中能继续燃烧生成二氧化碳,放出热量。反应方程式分别为( )
2C(s)+O2(g)(不足)2CO(g);
2CO(g)+O2(g)(充足)2CO2(g)
在其他条件相同时,下列说法错误的是
A.12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B.56gCO和32gO2所具有的总能量一定高于88gCO2所具有的总能量
C.12gC和32gO2所具有的总能量一定高于44gCO2所具有的总能量
D.将相同质量的碳燃烧,生成CO2比生成CO放出的热量多
参考答案:A
本题解析:化学反应发生后放出热量,则反应物的总能量一定高于生成物的总能量,所以,选项B正确。由于碳在不足量的氧气中燃烧生成一氧化碳,放出热量,一氧化碳在氧气中能继续燃烧生成二氧化碳,也放出热量,所以,C与O2反应生成CO2肯定放出热量,根据C(s)+O2(g)(充足)CO2(g)和反应放出热量分析,选项C正确。若反应2C(s)+O2(g)(不足)2CO(g)放出的热量为?H1,反应2CO(g)+O2(g)2CO2(g)放出的热量为?H2,将这两个化学方程式相加得反应:2C(s)+2O2(g)(充足)2CO2(g),放出的热量为:?H1+?H2>?H1,D正确。选项A不正确,只能说“12gC和16gO2所具有的总能量一定高于28gCO所具有的总能量”,而“12gC所具有的能量不一定高于28gCO所具有的能量”。
故选A。
点评:(1)对于某个确定的化学反应,放出或吸收的热量与反应物的用量有关。
(2)对于一定质量的某种物质燃烧后,生成“中间产物”时放出的热量,一般比生成最终产物放出的热量小,且总能量等于各段反应放出的能量之和。
本题难度:简单
2、填空题 (15分)
化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:
(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 ℃和76 ℃,AX5的熔点为167 ℃。室温时AX3与气体X2反应生成lmol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为?。
(2)反应AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率 v(AX5)=?。
②图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为?? (填实验序号);与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:b?、
c?。
③用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,α表示AX3的平衡转化率,则α的表达式为
?;实验a和c的平衡转化率:αa为?、αc为?。
参考答案:
⑴AX3(l)+X2(g) = AX5(s) ?ΔH=-123.8KJ·mol-1(2分)
⑵①(3 分)
②bca(2分) b、加人催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变(2分)
c、 温度升高。反应速率加快,但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大)(2分)
③α=2(1-) (2分)? 50%(1分)?40% (1分)
本题解析:⑴据题意,先写出反应方程式并标出各物质的状态AX3(l)+X2(g) = AX5(s),然后确定其反应热ΔH=-123.8KJ·mol-1,综上便可写出完整的热化学方程式。
⑵①
解:开始时no =" 0.4" mol,总压强为160 kPa,平衡时总压强为120 kPa,
则n为:
AX3(g) + X2(g)??AX5(g)
起始时no/mol:? 0.20? 0.20? 0
平衡时n/mol:: 0.20 -x? 0.20 -x? x
(0.20-x)+(0.20-x)+x = 0.30
x = 0.10
?
②从图中观察平衡的时间(tb<tc<ta),判断反应速率的快慢为b>c>a;
b组的反应速率加快,但平衡点没有改变说明是加人了催化剂;
c组的反应速率加快,但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大)说明是温度升高。
③用三段式分析:
AX3(g)?+? X2(g)??AX5(g)
起始时no/mol:? 0.20? 0.20? 0
变化量n/mol::? 0.20α? 0.20α? 0.20α
平衡时n/mol:: 0.20 -0.20α? 0.20 -0.20α? 0.20α
据题意有,化简得α=2(1-);
将图中p0、p的数据代入上述计算式得αa=2(1-)=2(1-)=50%;
αc=2(1-)=2(1-)=40%。
本题难度:一般
3、填空题 【化学——选修2:化学与技术】(15分)
第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用。
(1)同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为:
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)?H
已知相同条件下:
4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)?△H1
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)?△H2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)?△H3
用△H1、△H2和△H3表示H,则H=?;
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式如图)之间脱去两
个水分子产物,其结构式为?,三聚
磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为?;
(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于工业上的化学镀镍。
①化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:
(a)??Ni2+ + ??H2PO2-+ ??→ ?Ni++??H2PO3-+ ?
(b)6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2↑?请在答题卡上写出并配平反应式(a);
②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。
方法上的不同点:?;
原理上的不同点:?;
化学镀的优点:?。
参考答案:(1)?△H1—3△H2+18△H3?(2分)
(2)?(2分)?,Na5P3O10(2分)?
(3)①2Ni2+ + 1H2PO2-+ 1H2O →2Ni+ +1H2PO3-+ 2H+(3分)?
②化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应;(2分)?
电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应; (2分)?
装置简便,节约能源,操作简便?(2分)
本题解析:(1)热化学方程式4Ca5(PO4)3F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4可以将下列三个反应相加得到:4Ca5(PO4)3F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H1;6Ca3(PO4)2(s)+30C(s)=3P4(g)+18CaO(s)+30CO(g)3△H2;18SiO2(s)+18CaO(s)=18CaSiO3(s)18△H3;根据盖斯定律可得△H=△H1+3△H2+18△H3。
(2)一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的H之间可以脱水.结构式则为;“五钠”即五个钠原子,所以三聚磷酸钠的化学式为Na5P3O10。
(3)①(a)根据得失电子守恒:镍元素的化合价降低了1价,磷元素的化合价升高的2价,所以根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为:H2O+2Ni2++H2PO2-+═2Ni++H2PO3-+2H+。
②从方法上分析,电镀是利用电解原理通过外加直流电源,在镀件表面形成的镀层,镀层一般只有镍,而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触,在塑料镀件表面沉积镍-磷合金,这是两者的不同;从原理上分析,电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层,化学镀是利用化学腐蚀反应,电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应;化学镀的优点为:装置简便,节约能源,操作简便,化学镀对镀件的导电性无特殊要求。
本题难度:一般
4、选择题 下列热化学方程式书写正确的是( )
B.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ
D.C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=+393.5 kJ·mol-1
参考答案:B
本题解析:A不正确,没有注明物质的状态;C不正确,反应热的单位是kJ/mol;D不正确,碳燃烧是放热反应,△H小于0,所以正确的答案选B。
本题难度:一般
5、填空题 (10分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出QKJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为?
(2)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是?
(3)在西部大开发的十大工和中, ”西气东输”是其中之一.
”西气东输”中的”气”是指(? )
A.水煤气
B.裂解气
C.天然气
D.电石气