内容正文:
第一学期高中新课程模块考试试题(卷)
高二化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Cu:64 Ba:137
一、单选题(本题包括9个小题,每小题3分,共27分)在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。请将正确选项的字母标号在答题卡相应位置涂黑。
1. 下列说法中不正确的是
A. 物质发生化学变化都伴有能量的变化
B. 化学反应的实质是原子的重新组合
C. 同温同压下,反应在爆炸和点燃条件下的不同
D. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学变化过程中存在旧化学键断裂吸收能量、新化学键形成释放能量,所有化学变化都伴随能量变化,A正确;
B.化学反应的过程是反应物分子拆分为原子、原子重新组合为生成物分子的过程,实质是原子的重新组合,B正确;
C.焓变只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件、反应途径无关,同温同压下该反应在爆炸和点燃条件下的相同,C错误;
D.化学反应中旧化学键断裂吸收能量、新化学键形成释放能量,二者的能量差是化学反应能量变化的主要原因,D正确;
故选C。
2. 根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法不正确的是
A. 转化为氢原子是一个吸热过程
B. 1 mol 和1 mol 的总能量比2 mol HCl的总能量高
C. 1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收243 kJ能量
D. 的反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A.转化为氢原子,断裂H-H键需要吸收热量,属吸热过程,A正确;
B.该反应是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;
C.由图示可知1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收243 kJ能量,C正确;
D.由图可知为吸热反应,,D错误;
故选D。
3. 反应分两步进行:①,②。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A+B→X为放热反应,则A+B的总能量大于X的总能量,排除选项A、B,X→C是吸热反应,则X的能量小于C的能量,排除选项C,A+B→C为吸热反应,则A+B的总能量小于C的总能量,则D正确;
故答案选D。
4. 硫是一种重要的非金属元素,正交硫(Orthogonal sulfur)是硫稳定存在的唯一形式,单斜硫是硫的同素异形体之一。下列说法不正确的是
已知:①
②
③S(单斜,s)=S(正交,s)
A. 硫黄是一种黄色晶体,不溶于水,易溶于酒精
B.
C.
D. 1 mol S(单斜,s)和1 mol 的总能量高于1 mol 的能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫(俗称硫磺)是一种黄色晶体,质脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,A错误;
B.根据盖斯定律,用反应②-反应①可得反应③,即。正交硫(Orthogonal sulfur)是硫稳定存在的唯一形式,可知正交硫能量更低,单斜硫转化为正交硫是放热过程,,因此可推导出,所以,B正确;
C.根据盖斯定律,用反应②-反应①可得反应③,即。正交硫(Orthogonal sulfur)是硫稳定存在的唯一形式,可知正交硫能量更低,单斜硫转化为正交硫是放热过程,,C正确;
D.硫的燃烧反应属于放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,因此1 mol S(单斜,s)和1 mol 的总能量高于1 mol 的能量,D正确;
故选A。
5. 已知煤炭的燃烧热为,氢气的燃烧热为,一氧化碳的燃烧热为,某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水,煤炉中会产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧得更旺,因此该同学得出结论:煤炭燃烧时加少量水,可使煤炭在燃烧时放出更多的热量。下列有关说法不正确的是
A. 表示氢气燃烧热的热化学方程式为
B. 表示CO燃烧的热化学方程式为
C. “煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳转化成了可燃性气体
D. 因故该同学的结论是对的
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热的定义是101 kPa下,1 mol纯可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,H2的稳定产物是液态水,该热化学方程式符合氢气燃烧热的表述,A正确;
B.已知CO的燃烧热为283 kJ·mol-1,即1 mol CO完全燃烧生成CO2放热283 kJ,因此2 mol CO反应放热566 kJ,该热化学方程式书写正确,B正确;
C.灼热煤炭上洒水会发生反应,固体碳转化为CO、H2两种可燃性气体,气体燃烧和氧气接触更充分,因此燃烧更旺、产生淡蓝色火焰,C正确;
D.根据盖斯定律,化学反应的反应热只与始态和终态有关,与路径无关,1 mol C先和水反应生成CO和H2,该过程为吸热反应,再让两种气体完全燃烧生成CO2和液态水,总放出的热量和1 mol C直接完全燃烧的放热量完全相等,煤炭加水不会让总放热量增加,该同学的结论错误,D错误;
故选D。
6. 下列各组变化中,前者是放热反应,后者是吸热反应的是
A. 稀释浓硫酸:碳与水蒸气的反应 B. 生石灰溶于水:二氧化碳和碳反应
C. 氢氧化钠和盐酸反应:锌和稀硫酸的反应 D. 工业煅烧石灰石:化石燃料燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A.稀释浓硫酸属于物理放热过程,不是化学反应,不属于放热反应;碳与水蒸气的反应为吸热反应,A错误;
B.生石灰溶于水是氧化钙与水的化合反应,属于放热反应;二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,属于吸热反应,B正确;
C.氢氧化钠和盐酸的中和反应属于放热反应;锌和稀硫酸的置换反应也属于放热反应,C错误;
D.工业煅烧石灰石是碳酸钙分解反应,属于吸热反应;化石燃料燃烧属于放热反应,二者顺序不符合要求,D错误;
故选B。
7. 白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是
A. (6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
B. (4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1
C. (4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1
D. (4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
【答案】A
【解析】
【详解】反应热等于断键吸收的总能量与形成化学键所放出的能量的差值,由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以根据方程式可知反应热△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。答案选A。
8. 下列说法正确的是
A. 500℃、30 MPa下,将0.5 mol 和1.5 mol 置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3 kJ,则其热化学方程式为
B. 测定中和热时,在进行强酸强碱中和反应的反应热测定时,可以用稀盐酸进行反应,也可以选择稀硫酸或稀醋酸
C. ;可用: 来表示
D. 已知:的燃烧热为890.3 kJ/mol,则101 kPa时,的
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同条件下的同一可逆反应,正逆反应反应热数值相等,符号相反,0.5 mol 和1.5 mol 置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3 kJ,生成的氨气的物质的量小于1 mol,所以生成2 mol氨气,放出的热量大于38.6 kJ,,A错误;
B.醋酸是弱酸,电离过程需要吸收热量,若用稀醋酸进行中和热测定,会导致测得的反应放热偏小,不能选用醋酸作为中和热测定的酸试剂,B错误;
C.硝酸和氢氧化钠都是强电解质,在稀溶液中完全电离,该反应的本质就是,符合强酸强碱中和反应的热效应,可用该中和热的离子方程式和ΔH表示,C正确;
D.的燃烧热为,即 ,吸热,则 ,D错误;
故选C。
9. 以代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式 的说法中,不正确的是
A. 有个电子转移时,放出1300 kJ的能量
B. 有个氧氢键生成时,放出1300 kJ的能量
C. 有个二氧化碳气体生成时,放出1300 kJ的能量
D. 有8 mol碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.1 mol乙炔参加反应,转移电子的物质的量为,,说明此反应是放热反应,A正确;
B.氢氧键说法不严谨,也有可能是指水分子之间形成的氢键,因此无法判断,B错误;
C.个二氧化碳气体生成时,对应着生成,放出1300 kJ能量,C正确;
D.的结构式为,因此当有8 mol碳氧共用电子对生成时,对应生成了2 mol ,放出1300 kJ能量;
故答案为B。
二、不定项选择题(10—13题每个小题有1—2个正确选项,每小题4分,共16分。双选时,一个正确选项2分,错选0分)
10. 我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中和Hg的协同脱除,部分反应机理如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),下列说法不正确的是
A. 碳原子和硫原子形成的过程释放能量
B. 该过程脱除率小于100%
C. 该过程中既有非极性共价键的断裂又有非极性共价键的形成
D. 该过程生成的S单质能与Hg反应生成HgS,实现和Hg的协同脱除
【答案】C
【解析】
【详解】A.化学键断裂需要吸收能量,化学键形成释放能量,碳原子和硫原子形成的过程为化学键形成过程,释放能量,A正确;
B.从机理图可以看到,部分反应后又重新生成了气态,没有完全被脱除,因此脱除率,B正确;
C.过程中生成时,吸附态的H原子结合形成非极性键;同时分解得到H原子的过程,存在极性共价键的断裂,没有非极性键的断裂,C错误;
D.生成的S单质能与Hg反应生成HgS,实现和Hg的协同脱除,D正确;
故选C。
11. 下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系:
据此判断下列说法中正确的是
A. 由图1知,石墨转变为金刚石是吸热反应
B. 由图2知, , ,则
C. 由图3知,白磷转化为红磷放出热量
D. 由图4知,
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图1中金刚石的总能量高于石墨,因此石墨转变为金刚石需要吸收热量,A正确;
B.能量高于,等量时,燃烧放出的热量更多,放热反应的为负,放出热量越多越小,故,B错误;
C.图3中白磷的总能量高于红磷,因此白磷转化为红磷放出热量,C正确;
D.图4中的总能量高于,该反应为放热反应,,D错误;
故答案选AC。
12. 下列关于中和热的实验中叙述不正确的是
A. 使用碎泡沫以起到隔热保温的作用或者用保温杯均可使实验的准确性更高
B. 测量中和热时,一般选择稍过量的碱与一定量的酸反应,也可用稍过量的酸与一定量的碱反应
C. 在做中和热的实验时,随着酸的加入,所得反应混合液的温度变化如图所示,则在进行反应热的计算时所用的
D. 实验过程中需要测定三次温度,为保证实验的准确性,需要准备三只温度计
【答案】CD
【解析】
【详解】A.中和热测定的核心要求是减少体系与外界的热量交换,降低实验误差,碎泡沫的作用是隔热保温,使用保温杯也能达到良好的绝热效果,二者都可以提升实验准确性,A正确;
B.测量中和热时,一般选择稍过量的碱与一定量的酸反应,也可用稍过量的酸与一定量的碱反应,以保证量少的反应物充分反应,减小实验误差,B正确;
C.22°C是反应2分钟时所测的温度,不是反应前酸溶液、碱溶液的平均温度,在进行反应热的计算时所用的ΔT为最高温度与反应前酸溶液、碱溶液的平均温度的差值,如图所示,ΔT>6℃,C错误;
D.实验过程中需要测定的温度是:反应前盐酸的温度、反应前NaOH溶液的温度、反应后混合液的最高温度,这三组温度使用同一支温度计依次测量即可,若使用多支温度计,不同温度计的系统误差反而会增大实验偏差,无需准备三只温度计,D错误;
故选CD。
13. 最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A. 在该过程中,断裂的碳氧键和形成的碳氧键是相同的
B. 状态Ⅰ→状态Ⅱ吸收了能量
C. 中所有原子满足8电子稳定结构
D. 状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与反应的过程
【答案】BC
【解析】
【详解】A.反应中断裂的是CO分子内部的碳氧三键,最终形成的是CO2中的碳氧双键,二者键的类型、键能均不相同,A错误;
B.从能量图可知状态Ⅰ的总能量低于状态Ⅱ,状态Ⅰ→状态Ⅱ是能量升高的过程,但结合反应示意图,该过程并没有发生原有化学键的断裂,只是CO和O在催化剂表面相互靠近、吸附活化的过程,B正确;
C.CO2的结构式为O=C=O,C原子最外层有4个电子,分别和2个O形成两对共用电子,共8电子;每个O原子最外层6个电子,和C形成2对共用电子,也满足8电子稳定结构,C正确;
D.根据题干和示意图,状态Ⅰ的反应物是CO和单独的O原子,并非O2,因此状态Ⅰ→状态Ⅲ表示的是CO与O原子在催化剂表面反应生成CO2的过程,D错误;
故选BC。
三、填空题(本题共4个小题,共57分)
14. 依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101 kPa下,1 g液态甲醇燃烧生成和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为________。
(2)1 mol 与适量反应生成,需吸收68 kJ的热量,该反应的热化学方程式为________。
(3)已知1 mol Si固体中有2 mol 键,1 mol 中有1 mol 键,1 mol 固体中有4 mol 键。某些化学键键能(1 mol化学键断裂需要吸收的能量)数据如下:
化学键
键能()
460
176
498
根据化学键数据写出在中完全燃烧生成的热化学方程式:________。
(4)肼()通常作为火箭的燃料。已知3.2 g液态肼在中完全燃烧,生成和,放出62.2 kJ热量,写出上述反应的热化学方程式:________。
(5)煤加工的重要手段是煤的气化,如用煤合成水煤气的原理为 。
已知:
求:①6 g C(s)完全燃烧放出的热量为________kJ。
② ________。
(6)与反应生成和一种黑色固体。在25℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1 mol ,放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式为________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5) ①. 196.75 ②.
(6)
【解析】
【小问1详解】
燃烧热定义为1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,甲醇摩尔质量为,1 mol甲醇燃烧放热为,热化学方程式:;
【小问2详解】
1 mol 与反应生成2 mol 吸收68 kJ热量,吸热反应为正值,热化学方程式:;
【小问3详解】
反应焓变反应物总键能生成物总键能,代入数据得,热化学方程式:;
【小问4详解】
3.2 g液态肼物质的量为,1 mol肼完全燃烧放热为,热化学方程式:;
【小问5详解】
①C的摩尔质量为,6 g C为0.5 mol,1 mol C完全燃烧放热393.5 kJ,故0.5 mol C放热;
②已知:反应1:,反应2: ;反应3 ,根据盖斯定律,用已知反应1 - 反应2 - 反应3,可得目标反应的;
【小问6详解】
根据元素守恒,生成的黑色固体为CuO,配平反应,每消耗4 mol CuCl(s)放热,因此,热化学方程式:。
15. 某化学兴趣小组用50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g•cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1)
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
c.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液
d.做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
【答案】(1) ①. 上下搅动 ②. Cu是热的良导体,传热快,热量损失大
(2)1337.6 (3)abe
(4)不同意,因为不同的温度计误差不同
(5)偏小 (6) ①. 不相等 ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
实验时为防止打断温度计,玻璃搅拌器的使用方法是上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大,所以不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器,故答案为:上下搅动;Cu是热的良导体,传热快,热量损失大;
【小问2详解】
三次温度差分别为:3.2℃、3.1℃、3.3℃,温度的平均值为3.2℃,溶液的总质量为100g,该实验测得反应放出的热量为Q=,故答案为:1337.6;
【小问3详解】
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数,使盐酸的体积不准确,会导致实验结果出现偏差,故a选;
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故b选;
c.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液,氢氧根的量不变,对实验结果没有影响,故c不选;
d.做本实验的当天室温较高,但测量的是温度差,与室温无关,对实验结果没有影响,故d不选;
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大,会使热量散失,会导致实验结果出现偏差,故e选;
故答案为:abe;
【小问4详解】
因为不同的温度计误差不同,所以不能使用两支温度计分别测量酸和喊的温度,故答案为:不同意,因为不同的温度计误差不同;
【小问5详解】
如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,由于氢氧化钠固体溶解会放出热量,导致放热增多,使实验测得中和反应的反应热(△H)偏小,故答案为:偏小;
【小问6详解】
如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验,由于试剂的量不同,所放出的热量与上述实验不相等,但中和热是换算成生成1mol水时放出的热量,所求的中和反应的反应热(△H)与上述反应相等,故答案为:不相等;相等。
16. 利用如图装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。回答下列问题:
(1)将铁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,有关反应的离子方程式是_______,小试管中看到的现象是_______。
(2)弯管中A端液面_______(填“上升”或“下降”),原因是_______;说明此反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)由实验推知,FeCl2溶液和H2的总能量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)铁片和盐酸的总能量。
【答案】(1) ①. Fe+2H+=Fe2++H2↑ ②. 剧烈反应,有大量气泡产生,溶液变为浅绿色
(2) ①. 下降 ②. 反应放热使锥形瓶内气体温度升高,压强增大,从而使A端液面下降 ③. 放热
(3)小于
【解析】
【分析】
【小问1详解】
铁片与盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑,因此反应现象为剧烈反应,有大量气泡产生,溶液变为浅绿色;
【小问2详解】
铁片与盐酸的反应为放热反应,反应放出的热量使气体膨胀,使U形管液面A下降;
【小问3详解】
铁片与盐酸的反应为放热反应,反应物的总能量高于产物的总能量,即FeCl2溶液和H2的总能量低于铁片和盐酸的总能量。
17. 请回答下列问题。
(1)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
H2(g)
C(石墨,s)
C6H6(l)
燃烧热ΔH(kJ·mol-1)
-285.8
-393.5
-3267.5
则25℃时H2和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为________。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式为:________。
(3)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
已知:
反应I:
反应II:
对于反应III: ________。
(4)在催化剂作用下发生反应:
反应I:
反应II:
则反应III:的ΔH为________。
(5)煤和石油通常都含有硫的化合物,燃烧生成的二氧化硫为大气主要污染物之一。二氧化硫的治理已成为当前研究的课题。硫与硫的氧化物在转化过程中的能量变化如图所示。
已知:。
回答下列问题:
①图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中属于放热反应的是________。
②写出表示S(s)的燃烧热的热化学方程式:________。
③已知过程Ⅳ的化学方程式为则过程Ⅲ的热化学方程式为________。
④工业上常用NaOH溶液吸收SO2,若将0.4 mol SO2通入溶液中充分反应,测得反应放出x kJ热量。已知该条件下,1 mol SO2通入足量的NaOH溶液中充分反应放出y kJ热量。则SO2和NaOH溶液反应生成NaHSO3的热化学反应方程式为________。
【答案】(1)
(2) (3)+89.3
(4)+114 (5) ①. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
由三种物质的燃烧热可得如下三个热化学方程式:
① ;
② ;
③ ;
根据盖斯定律,①×3+②×6-③得: 。
【小问2详解】
如图所示,反应Ⅱ为,根据盖斯定律,由反应Ⅰ+反应Ⅲ即得反应Ⅱ的逆反应,所以反应Ⅱ的,热化学方程式为。
【小问3详解】
根据盖斯定律,反应III=反应I+反应II,则。
【小问4详解】
根据盖斯定律,反应III=3×反应I+反应II,则。
【小问5详解】
①由图可知,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的反应物能量大于生成物能量,为放热反应,反应Ⅲ的反应物能量小于生成物能量,为吸热反应;
②在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,叫作该物质的燃烧热,如图所示,S(s)的燃烧热为,故表示S(s)的燃烧热的热化学方程式为;
③依据图中信息可知,过程Ⅱ的热化学方程式为,过程Ⅳ的化学方程式为,如图所示,过程II=过程III+过程IV,依据盖斯定律可得,过程Ⅲ的热化学方程式为;
④依据题意,列出相关热化学方程式:
反应I:
反应II:
反应III:
则:反应III=×(反应I+反应II),设,则,将0.4 mol 通入溶液中,有0.25 mol 发生反应I,有0.15 mol 发生反应II,故有,解得,即,即SO2和NaOH溶液反应生成NaHSO3的热化学反应方程式为。
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第一学期高中新课程模块考试试题(卷)
高二化学
(本试卷满分100分,考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上)
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32 Cl:35.5 Cu:64 Ba:137
一、单选题(本题包括9个小题,每小题3分,共27分)在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。请将正确选项的字母标号在答题卡相应位置涂黑。
1. 下列说法中不正确的是
A. 物质发生化学变化都伴有能量的变化
B. 化学反应的实质是原子的重新组合
C. 同温同压下,反应在爆炸和点燃条件下的不同
D. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
2. 根据下图所示的过程中的能量变化情况,判断下列说法不正确的是
A. 转化为氢原子是一个吸热过程
B. 1 mol 和1 mol 的总能量比2 mol HCl的总能量高
C. 1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收243 kJ能量
D. 的反应热
3. 反应分两步进行:①,②。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
4. 硫是一种重要的非金属元素,正交硫(Orthogonal sulfur)是硫稳定存在的唯一形式,单斜硫是硫的同素异形体之一。下列说法不正确的是
已知:①
②
③S(单斜,s)=S(正交,s)
A. 硫黄是一种黄色晶体,不溶于水,易溶于酒精
B.
C.
D. 1 mol S(单斜,s)和1 mol 的总能量高于1 mol 的能量
5. 已知煤炭的燃烧热为,氢气的燃烧热为,一氧化碳的燃烧热为,某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水,煤炉中会产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧得更旺,因此该同学得出结论:煤炭燃烧时加少量水,可使煤炭在燃烧时放出更多的热量。下列有关说法不正确的是
A. 表示氢气燃烧热的热化学方程式为
B. 表示CO燃烧的热化学方程式为
C. “煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳转化成了可燃性气体
D. 因故该同学的结论是对的
6. 下列各组变化中,前者是放热反应,后者是吸热反应的是
A. 稀释浓硫酸:碳与水蒸气的反应 B. 生石灰溶于水:二氧化碳和碳反应
C. 氢氧化钠和盐酸反应:锌和稀硫酸的反应 D. 工业煅烧石灰石:化石燃料燃烧
7. 白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—P akJ·mol—1、P—O bkJ·mol—1、P=O ckJ·mol—1、O=O dkJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是
A. (6a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
B. (4c+12b-6a-5d)kJ·mol—1
C. (4c+12b-4a-5d)kJ·mol—1
D. (4a+5d-4c-12b)kJ·mol—1
8. 下列说法正确的是
A. 500℃、30 MPa下,将0.5 mol 和1.5 mol 置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3 kJ,则其热化学方程式为
B. 测定中和热时,在进行强酸强碱中和反应的反应热测定时,可以用稀盐酸进行反应,也可以选择稀硫酸或稀醋酸
C. ;可用: 来表示
D. 已知:的燃烧热为890.3 kJ/mol,则101 kPa时,的
9. 以代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式 的说法中,不正确的是
A. 有个电子转移时,放出1300 kJ的能量
B. 有个氧氢键生成时,放出1300 kJ的能量
C. 有个二氧化碳气体生成时,放出1300 kJ的能量
D. 有8 mol碳氧共用电子对生成时,放出1300 kJ的能量
二、不定项选择题(10—13题每个小题有1—2个正确选项,每小题4分,共16分。双选时,一个正确选项2分,错选0分)
10. 我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中和Hg的协同脱除,部分反应机理如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注),下列说法不正确的是
A. 碳原子和硫原子形成的过程释放能量
B. 该过程脱除率小于100%
C. 该过程中既有非极性共价键的断裂又有非极性共价键的形成
D. 该过程生成的S单质能与Hg反应生成HgS,实现和Hg的协同脱除
11. 下列图象分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系:
据此判断下列说法中正确的是
A. 由图1知,石墨转变为金刚石是吸热反应
B. 由图2知, , ,则
C. 由图3知,白磷转化为红磷放出热量
D. 由图4知,
12. 下列关于中和热的实验中叙述不正确的是
A. 使用碎泡沫以起到隔热保温的作用或者用保温杯均可使实验的准确性更高
B. 测量中和热时,一般选择稍过量的碱与一定量的酸反应,也可用稍过量的酸与一定量的碱反应
C. 在做中和热的实验时,随着酸的加入,所得反应混合液的温度变化如图所示,则在进行反应热的计算时所用的
D. 实验过程中需要测定三次温度,为保证实验的准确性,需要准备三只温度计
13. 最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是
A. 在该过程中,断裂的碳氧键和形成的碳氧键是相同的
B. 状态Ⅰ→状态Ⅱ吸收了能量
C. 中所有原子满足8电子稳定结构
D. 状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与反应的过程
三、填空题(本题共4个小题,共57分)
14. 依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101 kPa下,1 g液态甲醇燃烧生成和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为________。
(2)1 mol 与适量反应生成,需吸收68 kJ的热量,该反应的热化学方程式为________。
(3)已知1 mol Si固体中有2 mol 键,1 mol 中有1 mol 键,1 mol 固体中有4 mol 键。某些化学键键能(1 mol化学键断裂需要吸收的能量)数据如下:
化学键
键能()
460
176
498
根据化学键数据写出在中完全燃烧生成的热化学方程式:________。
(4)肼()通常作为火箭的燃料。已知3.2 g液态肼在中完全燃烧,生成和,放出62.2 kJ热量,写出上述反应的热化学方程式:________。
(5)煤加工的重要手段是煤的气化,如用煤合成水煤气的原理为 。
已知:
求:①6 g C(s)完全燃烧放出的热量为________kJ。
② ________。
(6)与反应生成和一种黑色固体。在25℃、101 kPa下,已知该反应每消耗1 mol ,放热44.4 kJ,该反应的热化学方程式为________。
15. 某化学兴趣小组用50mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行中和反应的反应热测定实验,实验装置如图。试回答下列问题:
(1)实验时玻璃搅拌器的使用方法是___;不能用铜丝搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是__。
(2)某学生记录的实验数据如表所示。(已知:实验中盐酸和氢氧化钠溶液的密度均为1g•cm-3,中和反应后溶液的比热容c=4.18J•g-1•℃-1)
实验序号
起始温度T1/℃
终止温度T2/℃
盐酸
氢氧化钠溶液
混合溶液
1
20.0
20.2
23.3
2
20.2
20.4
23.4
3
20.4
20.6
23.8
依据该学生的实验数据计算,该实验测得反应放出的热量为__J。
(3)下列操作会导致实验结果出现偏差的是___(填标号)。
a.用量筒量取盐酸的体积时仰视读数
b.把量筒中的氢氧化钠溶液分多次倒入盐酸中
c.将50mL0.55mol•L-1氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol•L-1氢氧化钾溶液
d.做本实验的当天室温较高
e.大烧杯的杯盖中间小孔太大
(4)某同学为了省去清洗温度计的麻烦,建议实验时使用两支温度计分别测量酸和碱的温度,你是否同意该同学的观点,为什么?___。
(5)如果将NaOH溶液换成等量的NaOH固体,那么实验中测得中和反应的反应热(△H)___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(6)如果用60mL0.50mol•L-1盐酸与50mL0.55mol•L-1NaOH溶液进行实验,与上述实验相比,二者所放出的热量___(填“相等”或“不相等”,下同),所求的中和反应H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) △H的反应热(△H)___。
16. 利用如图装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。回答下列问题:
(1)将铁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,有关反应的离子方程式是_______,小试管中看到的现象是_______。
(2)弯管中A端液面_______(填“上升”或“下降”),原因是_______;说明此反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)由实验推知,FeCl2溶液和H2的总能量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)铁片和盐酸的总能量。
17. 请回答下列问题。
(1)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
H2(g)
C(石墨,s)
C6H6(l)
燃烧热ΔH(kJ·mol-1)
-285.8
-393.5
-3267.5
则25℃时H2和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为________。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式为:________。
(3)环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
已知:
反应I:
反应II:
对于反应III: ________。
(4)在催化剂作用下发生反应:
反应I:
反应II:
则反应III:的ΔH为________。
(5)煤和石油通常都含有硫的化合物,燃烧生成的二氧化硫为大气主要污染物之一。二氧化硫的治理已成为当前研究的课题。硫与硫的氧化物在转化过程中的能量变化如图所示。
已知:。
回答下列问题:
①图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中属于放热反应的是________。
②写出表示S(s)的燃烧热的热化学方程式:________。
③已知过程Ⅳ的化学方程式为则过程Ⅲ的热化学方程式为________。
④工业上常用NaOH溶液吸收SO2,若将0.4 mol SO2通入溶液中充分反应,测得反应放出x kJ热量。已知该条件下,1 mol SO2通入足量的NaOH溶液中充分反应放出y kJ热量。则SO2和NaOH溶液反应生成NaHSO3的热化学反应方程式为________。
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