精品解析:湖北武汉市黄陂区第七高级中学2026-2027学年高二上学期9月月考 化学试题
2026-10-03
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内容正文:
高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第二册(约30%)+选择性必修1第一章(约70%)
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Si28
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列属于天然高分子的是
A. 蔗糖 B. 聚氯乙烯 C. 动物油脂 D. 蛋白质
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 甲烷的电子式: B. 丙烷的结构简式:C3H8
C. 乙酸的球棍模型: D. 乙醇的空间填充模型:
3. 已知:。下列关系式正确的是
A. B. C. D.
4. 下列物质的转化过程,在给定条件下不能实现的是
A.
B.
C.
D.
5. 某密闭容器中,发生反应,下列说法正确的是
A. 使用催化剂不影响反应速率
B. 反应达平衡后,NH3、O2、NO、H2O的物质的量之比一定为4:5:4:6
C. 0.4mol NH3(g)与足量的O2(g)反应后,可得0.6mol H2O(g)
D. 恒温恒压条件下反应,若密度不变,则说明该反应达到平衡
6. 下列实验能达到实验目的的是
A.制备乙酸乙酯
B.制备并干燥NH3
C.除去乙烯中的SO2
D.铜与浓硫酸反应制备SO2
A. A B. B C. C D. D
7. 反应M+N→Q(吸热)分两步进行:①M+N→X(放热);②X→Q(吸热)。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.
8. 某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是
A. 分子式为C10H20O
B. 所有的原子共平面
C. 存在分子中含有醛基()的同分异构体
D. 能用酸性高锰酸钾溶液检验分子中是否含有碳碳双键
9. 已知,CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=+190 kJ/mol,下列说法正确的是
A. 与反应体系的温度和压强无关
B. 中C—H、C—O、O—H断裂放热
C. 生成2mol CO2(g)和4mol H2(g)吸热380kJ
D. 该反应说明的燃烧热为190kJ/mol
10. 一种原电池装置如图所示,已知电池工作原理为2Na+NiCl2=Ni+2NaCl。电池工作时,下列说法正确的是
A. M为负极,发生还原反应 B. 电子由M电极经负载流入N电极
C. 可以传导电子和离子 D. 常温下该电池也有电流输出
11. 一定条件下,充分燃烧一定量的丙烷[]生成和时放出热量,经测定完全吸收生成的需消耗100mL KOH溶液,恰好生成,则此条件下反应的为
A. B. C. D.
12. 以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3,含少量Al2O3和ZnO)为原料制备CoCO3的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. “酸浸”时,温度不能过高
B. “酸浸”过程中,H2O2作氧化剂
C. “除铝”时,溶液中的水参与了反应
D. “沉钴”时,产物CoCO3中可能含有Co(OH)2
13. 有如下三个转化:
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9kJ/mol;
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+483.6kJ/mol;
③H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44.0kJ/mol。
下列说法正确的是
A. 根据上述数据无法计算氢气的燃烧热
B. 能量:
C. 反应的ΔH=-802.3 kJ/mol
D. 反应的ΔH=+252.9kJ/mol
14. 金刚石和石墨在氧气中转化为CO或的能量与反应过程关系如图所示。下列说法错误的是
A. 金刚石和石墨互为同素异形体
B. 在通常状况下,石墨比金刚石稳定
C. 表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
D. 12g石墨在一定量的氧气中燃烧,生成36g混合气体,该过程放出的热量为126.0kJ
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 中和反应反应热的测定是中学化学重要的定量化学实验之一、回答下列问题:
(1)某小组同学用如图所示装置进行中和反应反应热测定,该装置缺少的仪器是____________,该仪器______(填“能”或“不能”)用温度计代替。
(2)采用50mL0.50稀盐酸与50mL0.55NaOH溶液混合(混合后溶液密度为1),反应后溶液的比热容为4.18J/(g·℃),温度差()为3.125℃。则生成1molH2O时的反应热=______,NaOH稍过量的原因是__________________。
(3)完成一次中和反应反应热测定实验,温度计至少需要使用______次,分别为__________________。
(4)根据中和反应反应热测定实验过程中的操作,判断的变化,完成表格。
实验过程中的操作
偏大或偏小
用浓硫酸代替0.25的稀盐酸
________
向稀盐酸中加碱时,分多次加入NaOH溶液
________
用量筒量取盐酸时仰视读数
________
测量NaOH溶液后的温度计没有用蒸馏水冲洗,直接用于测量盐酸的温度
________
16. 按要求完成下列填空:
(1)已知反应,和反应,则______(填“>”“<”或“=”)。
(2)写出下列反应的热化学方程式:
①已知:
H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(g) ΔH=-221.2kJ/mol;
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8kJ/mol。
由制备的热化学方程式为__________________。
②2.3g某液态有机物(含C、H、O)在一定量的氧气中点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g液态水和2.24L(标准状况下),并放出68.35kJ的热量:__________________。
③2mol 在中完全燃烧生成(g)和,放出2598.8kJ热量:____________。
④甲硅烷()是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成和液态水。室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量:__________________。
(3)已知热化学方程式:,现有4mol 参加反应,当放出294kJ热量时,的转化率为______()。
(4)已知下列热化学方程式:
;
。
现有物质的量共为0.2mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧生成(g)和(g),共放出63.53kJ热量,则炭粉与的物质的量之比为______。
17. 是一种绿色能源、绿色还原剂,在工业生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)如图1是最常见的可以实现“零污染”的氢-氧燃料电池的简易工作示意图。
①电极a为电池______(填“正”或“负”)极。
②电极b的电极反应式为__________________。
(2)利用太阳能制取是最经济路线,其原理如图2所示。
①过程Ⅰ中的能量转化形式为__________________。
②过程Ⅰ的化学方程式为__________________。
③=______(用图2中表示)。
(3)在体积为2L的密闭容器中,充入4mol 和12mol ,一定条件下发生反应:,测得(g)和(g)的浓度随时间变化如图3所示。
①计算4min内用表示的该反应的反应速率v()=______;4min时,正反应速率______(填“>”“=”或“<”)逆反应速率。
②10min反应达平衡,的转化率为______()。
③写出一种能加快反应速率的措施:__________________。
(4)是一种释氢材料。与的反应过程如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
①反应的=______。
②与普通铝粉相比,与反应更容易引发的原因:一是,分解得到Al,更容易与反应,二是__________________。
18. 含氮物质应用广泛。回答下列问题:
(1)水合肼()是一种精细化工原料,具有强还原性,易被氧化成。实验室制备的流程如图1所示。
①(尿素)中N的化合价为-3价。写出反应器里(NaOH环境)发生反应的化学方程式:__________________。
②尿素可用和在高压条件下连续合成,反应进程如图2(均大于0)所示。合成尿素的热化学方程式为__________________,反应初期,体系中的液体物质主要成分为______。
(2)已知:一定温度下,以元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应为该物质的摩尔生成焓,以表示。单质的摩尔生成焓为0 kJ/mol,相关物质的摩尔生成焓如下表所示,焓变=生成物的总摩尔生成焓-反应物的总摩尔生成焓。火箭推进剂可用作燃料,作氧化剂,与反应生成和的热化学方程式为__________________。
物质
摩尔生成焓/()
+10.8
+165.8
-242.0
(3)图3为和生成NO(g)过程中的能量变化:
①拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键的键能为______。
②NO(g)分解生成和的热化学方程式为__________________。
(4)合成氨催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程。图4为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。氨气的脱附是______(填“吸热”或“放热”)过程,合成氨的热化学方程式为__________________。
(5)用催化还原可以消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
Ⅰ.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ/mol;
Ⅱ.CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ/mol。
若用4.48L(标准状况下)(g)还原(g)至(g)[同时生成(g)],放出的热量为______kJ。
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高二化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第二册(约30%)+选择性必修1第一章(约70%)
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16 Si28
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列属于天然高分子的是
A. 蔗糖 B. 聚氯乙烯 C. 动物油脂 D. 蛋白质
【答案】D
【解析】
【详解】A.蔗糖属于二糖,相对分子质量很小,不属于高分子,A不符合题意;
B.聚氯乙烯是人工通过加聚反应合成的高分子,属于合成高分子,B不符合题意;
C.动物油脂属于高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量远低于高分子的标准,不属于高分子,C不符合题意;
D.蛋白质广泛存在于动植物体内,相对分子质量可达几万到几百万,属于天然高分子,D符合题意;
故选D。
2. 下列化学用语表示不正确的是
A. 甲烷的电子式: B. 丙烷的结构简式:C3H8
C. 乙酸的球棍模型: D. 乙醇的空间填充模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲烷的电子式中原子与4个原子各形成1对共用电子对,最外层满足8电子稳定结构,满足2电子稳定结构,即,A正确;
B.是丙烷的分子式,丙烷的结构简式应为,需体现碳链的连接结构,B错误;
C.乙酸结构简式为,球棍模型中,原子半径:C>O>H,则其球棍模型为,C正确;
D.乙醇结构简式为,空间填充模型中原子半径:C>O>H,则其空间填充模型为,D正确;
答案选B。
3. 已知:。下列关系式正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据盖斯定律,反应转为逆反应时焓变符号改变,反应计量数变为原来的时,焓变也变为原来的,因此或,D正确;
故选D。
4. 下列物质的转化过程,在给定条件下不能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.与过量HCl反应时,过量酸会溶解生成,无法得到沉淀,A项符合题意;
B.催化氧化生成NO,NO与反应生成与水反应生成,各步均可行,B项不符合题意;
C.石英砂与焦炭高温下生成粗硅,粗硅与HCl加热生成再与高温生成高纯硅,各步均可行,C项不符合题意;
D.黄铁矿高温煅烧生成催化氧化为用浓硫酸吸收制硫酸,过程符合工业流程,D项不符合题意,
故选A。
5. 某密闭容器中,发生反应,下列说法正确的是
A. 使用催化剂不影响反应速率
B. 反应达平衡后,NH3、O2、NO、H2O的物质的量之比一定为4:5:4:6
C. 0.4mol NH3(g)与足量的O2(g)反应后,可得0.6mol H2O(g)
D. 恒温恒压条件下反应,若密度不变,则说明该反应达到平衡
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂的作用机制是降低反应的活化能,能够同时加快正、逆反应的速率,因此使用催化剂会显著改变反应速率,A错误;
B.反应达到化学平衡的标志是体系内各组分的物质的量不再随时间发生变化,但平衡时各物质的物质的量之比没有固定规律,等于化学计量数之比()仅为特殊情况,它会受到初始投料比、反应温度等条件的影响,因此平衡时四种物质的物质的量之比不一定为,B错误;
C.该反应是可逆反应,可逆反应不能进行完全:投入的不可能100%完全转化,因此生成的的物质的量必然小于,C错误;
D.反应前后总质量不变,恒温恒压,反应前后体积改变,若密度不变,可说明反应达到平衡,D正确;
故选D。
6. 下列实验能达到实验目的的是
A.制备乙酸乙酯
B.制备并干燥NH3
C.除去乙烯中的SO2
D.铜与浓硫酸反应制备SO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.制取乙酸乙酯,导管不能伸入饱和液面以下,乙醇与乙酸易溶于水,导管插入液面下会发生倒吸,该装置存在安全隐患,无法达到实验目的,A项不符合题意;
B. 圆底烧瓶中的固体遇浓氨水时,既会溶解放热降低的溶解度,且电离出OH⁻使一水合氨的电离平衡逆向移动,可以快速释放出;后续连接的盛有碱石灰的干燥管可以吸收中混有的水蒸气,最终得到干燥的,B项符合题意;
C.乙烯和二氧化硫都具有还原性,均会被酸性高锰酸钾溶液氧化,会将目标产物乙烯也一同除去,不符合除杂要求,无法达到实验目的,C项不符合题意;
D.常温下铜和浓硫酸不反应,该装置缺少加热仪器,不能制备,无法达到实验目的,D项不符合题意;
故选B。
7. 反应M+N→Q(吸热)分两步进行:①M+N→X(放热);②X→Q(吸热)。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】A
【解析】
【详解】反应M+N→Q吸热,则,可排除B和D选项,由于①M+N→X放热,,A项中图像符合该规律,故选A。
8. 某有机物的结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是
A. 分子式为C10H20O
B. 所有的原子共平面
C. 存在分子中含有醛基()的同分异构体
D. 能用酸性高锰酸钾溶液检验分子中是否含有碳碳双键
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据其结构式可知,分子式为,A错误;
B.该分子中存在多个饱和烷基(如甲基、亚甲基),饱和碳原子为四面体构型,所有原子不可能共平面,B错误;
C.存在分子中含有醛基的同分异构体,如,C正确;
D.由于分子中含有碳碳双键和羟基,均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故不能用酸性高锰酸钾溶液检验其中是否含有碳碳双键,D错误;
故选C。
9. 已知,CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=+190 kJ/mol,下列说法正确的是
A. 与反应体系的温度和压强无关
B. 中C—H、C—O、O—H断裂放热
C. 生成2mol CO2(g)和4mol H2(g)吸热380kJ
D. 该反应说明的燃烧热为190kJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.焓变的数值与反应体系的温度、压强相关,日常使用的标准焓变数据是在25℃、101kPa的条件下测定的,温度或压强发生变化时,反应的焓变也会随之发生改变,A错误;
B.化学键断裂的过程是吸收能量的过程,分子中的键、键、键发生断裂时需要吸收能量,B错误;
C.根据题干给出的热化学方程式: 该焓变的含义为:每发生1mol该反应,生成1mol 和2mol 时,需要吸收190kJ的热量。因此反应计量数加倍后,生成2mol 和4mol 时,对应的吸热量为,C正确;
D.燃烧热的定义是:在101kPa下,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量;其中H元素对应的指定产物是液态,而非题干反应中的,D错误;
故选C。
10. 一种原电池装置如图所示,已知电池工作原理为2Na+NiCl2=Ni+2NaCl。电池工作时,下列说法正确的是
A. M为负极,发生还原反应 B. 电子由M电极经负载流入N电极
C. 可以传导电子和离子 D. 常温下该电池也有电流输出
【答案】B
【解析】
【详解】A.M极一侧为熔融Na,Na失电子发生氧化反应,因此M为负极,但负极发生的是氧化反应,而非还原反应,A错误;
B.原电池中电子的流动规律为:从负极流出,经外电路负载流向正极。该装置中M是负极、N是正极,因此电子由M电极经负载流入N电极,B正确;
C.属于熔融电解质,作用是传导离子,形成离子通路;电子仅能在电极、外电路中迁移,电解质内部不存在电子传导,C错误;
D.熔融状态,需要高温条件,常温下该电池无法形成闭合回路,故无电流输出,D错误;
故选B。
11. 一定条件下,充分燃烧一定量的丙烷[]生成和时放出热量,经测定完全吸收生成的需消耗100mL KOH溶液,恰好生成,则此条件下反应的为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】,题目明确与KOH恰好完全反应生成,反应方程式为: ,由反应的计量关系可知,,丙烷完全燃烧的热化学方程式为: ,根据计量关系,1mol 完全燃烧会生成3mol 。 题目中生成0.5mol 时,燃烧放出的热量为,因此生成3mol (即1mol丙烷完全燃烧)时,放出的总热量为: ,放热反应的焓变为负值,因此该反应的反应热,D项正确。
12. 以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3,含少量Al2O3和ZnO)为原料制备CoCO3的工艺流程如图所示:
下列说法错误的是
A. “酸浸”时,温度不能过高
B. “酸浸”过程中,H2O2作氧化剂
C. “除铝”时,溶液中的水参与了反应
D. “沉钴”时,产物CoCO3中可能含有Co(OH)2
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息可知,钴废渣主要成分为CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质,加入硫酸酸浸并加入双氧水,纵观整个流程知最后得到CoCO3,说明该过程中双氧水起还原作用,硫酸与氧化铝、氧化锌反应,所得溶液中含有硫酸铝、硫酸锌等,加入碳酸钠溶液调节溶液的pH,使铝离子转化为氢氧化铝沉淀并过滤除去;加入萃取剂,萃取锌离子,在有机层中加入稀硫酸,可得到硫酸锌,在水相中加入碳酸钠溶液生成CoCO3固体,据此分析解题。
【详解】A.由于受热易分解,所以“酸浸”时,温度不能过高,A项正确;
B.“酸浸”过程中,作还原剂,将还原为,B项错误;
C.除铝环节向含的溶液中加入溶液,发生铝离子与碳酸根离子的双水解反应:,水参与反应,C项正确;
D.因溶液呈碱性、溶液中含有,故可能会生成,D项正确;
故选B。
13. 有如下三个转化:
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) ΔH1=-252.9kJ/mol;
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH2=+483.6kJ/mol;
③H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44.0kJ/mol。
下列说法正确的是
A. 根据上述数据无法计算氢气的燃烧热
B. 能量:
C. 反应的ΔH=-802.3 kJ/mol
D. 反应的ΔH=+252.9kJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,即可得到,对应的焓变,因此可以计算氢气的燃烧热,A错误;
B.反应①为放热反应,仅能说明反应物总能量高于生成物总能量,即的总能量大于的总能量,无法直接比较单一物质和的能量大小,B错误;
C. 目标反应为,根据盖斯定律:得的,C正确;
D.由①可得,水应为液态,D项错误;
故选C。
14. 金刚石和石墨在氧气中转化为CO或的能量与反应过程关系如图所示。下列说法错误的是
A. 金刚石和石墨互为同素异形体
B. 在通常状况下,石墨比金刚石稳定
C. 表示石墨燃烧热的热化学方程式为C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
D. 12g石墨在一定量的氧气中燃烧,生成36g混合气体,该过程放出的热量为126.0kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.金刚石和石墨互为同素异形体,A项正确;
B.由图知,石墨的能量比金刚石的低,故石墨更稳定,B项正确;
C.石墨的燃烧热为,表示石墨燃烧热的热化学方程式为,C项正确;
D.12g石墨在一定量的氧气中燃烧,生成气体36g,此气体应为CO和的混合气体。设生成CO的物质的量为x,则的物质的量为,故有,解得,因此该过程放出的热量为,D项错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 中和反应反应热的测定是中学化学重要的定量化学实验之一、回答下列问题:
(1)某小组同学用如图所示装置进行中和反应反应热测定,该装置缺少的仪器是____________,该仪器______(填“能”或“不能”)用温度计代替。
(2)采用50mL0.50稀盐酸与50mL0.55NaOH溶液混合(混合后溶液密度为1),反应后溶液的比热容为4.18J/(g·℃),温度差()为3.125℃。则生成1molH2O时的反应热=______,NaOH稍过量的原因是__________________。
(3)完成一次中和反应反应热测定实验,温度计至少需要使用______次,分别为__________________。
(4)根据中和反应反应热测定实验过程中的操作,判断的变化,完成表格。
实验过程中的操作
偏大或偏小
用浓硫酸代替0.25的稀盐酸
________
向稀盐酸中加碱时,分多次加入NaOH溶液
________
用量筒量取盐酸时仰视读数
________
测量NaOH溶液后的温度计没有用蒸馏水冲洗,直接用于测量盐酸的温度
________
【答案】(1) ①. 玻璃搅拌器 ②. 不能
(2) ①. -52.25 ②. 使盐酸反应更充分
(3) ①. 3 ②. 测反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,测混合反应后溶液的最高温度
(4) ①. 偏小 ②. 偏大 ③. 偏小 ④. 偏大
【解析】
【小问1详解】
该装置缺少的仪器是玻璃搅拌器,玻璃搅拌器的作用:搅拌,使稀盐酸与NaOH溶液充分反应,温度计的作用是测量溶液温度,所以该仪器不能用温度计代替;
【小问2详解】
HCl与NaOH发生中和反应方程式是HCl+NaOH=NaCl+H2O,二者反应的物质的量的比是1:1,显然碱过量,反应产生H2O的物质的量要以不足量的盐酸为标准,n(H2O)=n(HCl)=0.50mol/L×50mL×10-3L/mL=0.50×50×10-3mol,反应后放出热量Q=cm△t=4.18J/(g·℃)×(50+50)g×=4.18×100×3.125J=4.18×100×3.125×10-3kJ,则中和热为△H=- ;为了使盐酸反应更充分,需要NaOH稍过量;
【小问3详解】
完成一次中和反应反应热测定实验,温度计至少需要使用3次,分别是:测反应前酸溶液的温度,测反应前碱溶液的温度,测混合反应后溶液的最高温度;
【小问4详解】
因为浓硫酸溶解放热,则用浓硫酸代替0.25的稀盐酸,放出热量更多,为负值,则偏小;向稀盐酸中加碱时,分多次加入NaOH溶液,热量会散失,则偏大;用量筒量取盐酸时仰视读数,则稀盐酸体积偏大,放出热量更多,则偏小;测量NaOH溶液后的温度计没有用蒸馏水冲洗,直接用于测量盐酸的温度,则温度计上沾有的NaOH会与稀盐酸反应,导致测得的偏小,则偏大。
16. 按要求完成下列填空:
(1)已知反应,和反应,则______(填“>”“<”或“=”)。
(2)写出下列反应的热化学方程式:
①已知:
H2S(g)+O2(g)=S(s)+H2O(g) ΔH=-221.2kJ/mol;
S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-296.8kJ/mol。
由制备的热化学方程式为__________________。
②2.3g某液态有机物(含C、H、O)在一定量的氧气中点燃,恰好完全燃烧,生成2.7g液态水和2.24L(标准状况下),并放出68.35kJ的热量:__________________。
③2mol 在中完全燃烧生成(g)和,放出2598.8kJ热量:____________。
④甲硅烷()是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成和液态水。室温下1g甲硅烷自燃放出44.6kJ热量:__________________。
(3)已知热化学方程式:,现有4mol 参加反应,当放出294kJ热量时,的转化率为______()。
(4)已知下列热化学方程式:
;
。
现有物质的量共为0.2mol的炭粉和氢气组成的气、固混合物在氧气中完全燃烧生成(g)和(g),共放出63.53kJ热量,则炭粉与的物质的量之比为______。
【答案】(1)> (2) ①. (或其他合理形式) ②. ③. ④.
(3)75% (4)1:1
【解析】
【小问1详解】
固态碘升华变为气态碘的过程需要吸收热量,即 。根据盖斯定律,第二个反应可由第一个反应加上碘的升华反应得到,因此。由于,故。
【小问2详解】
①根据盖斯定律,将已知的第一个热化学方程式与第二个热化学方程式直接相加,即可得到 ,其焓变。热化学方程式为。
②水的物质的量为,含元素(质量);标准状况下的物质的量为,含 元素(质量)。有机物中元素的质量为,物质的量为。故该有机物中 ,最简式为,结合其为液态可知该有机物为乙醇()。乙醇的物质的量为 ,燃烧放出 热量,则 乙醇燃烧放出 热量。热化学方程式为。
③题干已知 完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出热量,直接按化学计量数写出方程式并附上对应的焓变即可,热化学方程式为。
④的摩尔质量为, 的物质的量为。 燃烧放出热量,则燃烧放出的热量为,热化学方程式为。
【小问3详解】
根据热化学方程式,每消耗 发生反应会放出热量。当放出热量时,实际转化的物质的量为 。因此 的转化率为 。
【小问4详解】
设混合物中炭粉的物质的量为,氢气的物质的量为 。根据题意有 。由已知的热化学方程式可知, 燃烧放出 热量, 燃烧放出 热量。故总放热量为 。联立两式解得 ,。因此炭粉与 的物质的量之比为 。
17. 是一种绿色能源、绿色还原剂,在工业生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)如图1是最常见的可以实现“零污染”的氢-氧燃料电池的简易工作示意图。
①电极a为电池______(填“正”或“负”)极。
②电极b的电极反应式为__________________。
(2)利用太阳能制取是最经济路线,其原理如图2所示。
①过程Ⅰ中的能量转化形式为__________________。
②过程Ⅰ的化学方程式为__________________。
③=______(用图2中表示)。
(3)在体积为2L的密闭容器中,充入4mol 和12mol ,一定条件下发生反应:,测得(g)和(g)的浓度随时间变化如图3所示。
①计算4min内用表示的该反应的反应速率v()=______;4min时,正反应速率______(填“>”“=”或“<”)逆反应速率。
②10min反应达平衡,的转化率为______()。
③写出一种能加快反应速率的措施:__________________。
(4)是一种释氢材料。与的反应过程如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
①反应的=______。
②与普通铝粉相比,与反应更容易引发的原因:一是,分解得到Al,更容易与反应,二是__________________。
【答案】(1) ①. 负 ②.
(2) ①. 太阳能→化学能 ②. ③.
(3) ①. 0.25 ②. > ③. 75% ④. 升高温度,压缩容器体积,加入或或使用催化剂(任写一种)
(4) ①. -1018.5 ②. 分解得到H与反应,大量放热,引发铝热反应Ⅲ
【解析】
【小问1详解】
① 在氢氧燃料电池中,通入可燃气体氢气的电极a发生失去电子的氧化反应,故为负极。
② 通入氧气的电极b为正极,发生得到电子的还原反应。由图可知电解质溶液为酸性,故正极的电极反应式为 。
【小问2详解】
① 过程Ⅰ中,物质吸收太阳能发生化学反应,其能量转化形式为太阳能转化为化学能。
② 过程Ⅰ中在太阳能作用下分解生成和,化学方程式为 。
③ 根据图2的转化关系可写出热化学方程式:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:
根据盖斯定律,将 2×Ⅰ+2×Ⅱ 得到目标反应:,其焓变为。
【小问3详解】
① 由图3可知,4min内的物质的量增加了,则 。4min时反应物浓度仍在减小,生成物浓度仍在增大,说明反应尚未达到平衡,正向进行,因此正反应速率>逆反应速率。
② 10min时反应达到平衡,的物质的量由减小到,消耗。根据化学方程式,消耗的物质的量为。故的转化率为。
③ 能够加快该反应速率的措施有:升高温度、加入催化剂、缩小容器体积增大压强等(写出一种即可)。
【小问4详解】
① 已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
根据盖斯定律,将 即可得到目标反应:,因此,。
② 由反应Ⅱ可知,分解产生的 与反应会放出大量的热(),这部分热量使得体系温度迅速升高,从而更容易引发后续的铝热反应(反应Ⅲ)。
18. 含氮物质应用广泛。回答下列问题:
(1)水合肼()是一种精细化工原料,具有强还原性,易被氧化成。实验室制备的流程如图1所示。
①(尿素)中N的化合价为-3价。写出反应器里(NaOH环境)发生反应的化学方程式:__________________。
②尿素可用和在高压条件下连续合成,反应进程如图2(均大于0)所示。合成尿素的热化学方程式为__________________,反应初期,体系中的液体物质主要成分为______。
(2)已知:一定温度下,以元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应为该物质的摩尔生成焓,以表示。单质的摩尔生成焓为0 kJ/mol,相关物质的摩尔生成焓如下表所示,焓变=生成物的总摩尔生成焓-反应物的总摩尔生成焓。火箭推进剂可用作燃料,作氧化剂,与反应生成和的热化学方程式为__________________。
物质
摩尔生成焓/()
+10.8
+165.8
-242.0
(3)图3为和生成NO(g)过程中的能量变化:
①拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键的键能为______。
②NO(g)分解生成和的热化学方程式为__________________。
(4)合成氨催化过程一般有吸附—解离—反应—脱附等过程。图4为和在固体催化剂表面合成氨反应路径的势能面图(部分数据略),其中“*”表示被催化剂吸附。氨气的脱附是______(填“吸热”或“放热”)过程,合成氨的热化学方程式为__________________。
(5)用催化还原可以消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
Ⅰ.CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ/mol;
Ⅱ.CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160kJ/mol。
若用4.48L(标准状况下)(g)还原(g)至(g)[同时生成(g)],放出的热量为______kJ。
【答案】(1) ①. ②. ③. (或氨基甲酸铵)
(2)(或其他合理形式)
(3) ①. 498 ②.
(4) ①. 吸热 ②. (或其他合理形式)
(5)173.4
【解析】
【小问1详解】
①反应在NaOH碱性环境中进行,NaClO作为氧化剂将尿素中-3价的N氧化为水合肼中-2价的N,ClO-自身被还原为Cl-;尿素的C元素转化为碳酸钠中的碳酸根,结合原子守恒配平得到该方程式。
② 根据图2的能量变化,第一步反应放热,第二步反应吸热,总反应焓变,因此热化学方程式为。反应初期第一步优先进行,因此体系中液体主要为中间产物氨基甲酸铵。
【小问2详解】
根据题目给出的焓变计算规则:生成物总摩尔生成焓反应物总摩尔生成焓,单质的摩尔生成焓为0, 根据方程式:,代入表中数据:生成物总生成焓:,反应物总生成焓:,计算得,热化学方程式为: 。
【小问3详解】
①由图3标注的能量变化,直接可得拆开1 mol 的化学键吸收498kJ能量,即键键能为。
②由图3可得生成2mol NO的焓变:,对应反应;其逆反应即NO分解的焓变符号相反,得到对应热化学方程式。
【小问4详解】
脱附过程是从吸附态变为气态,产物能量高于反应物,因此为吸热过程。
生成1mol 的能量变化为:反应物总能量减去各步能量差,即的焓变为,因此生成2 mol 的焓变为,合成氨的热化学方程式为。
【小问5详解】
根据盖斯定律,将已知热化学方程式Ⅰ和Ⅱ相加后除以2,得到总反应: ,标准状况下4.48 L 的物质的量为,因此放出的热量为。
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