第1章《化学反应的热效应》单元检测题
一、单选题(共20题)
1.和反应,其能量关系如图。下列说法正确的是
A. B.
C. D.相同条件下比更稳定
2.下列变化符合图示的是
A.冰雪融化
B.碳酸钙分解制二氧化碳
C.铝与盐酸反应
D.过氧化钠与水反应
3.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) H=-57.3kJ/mol,若将1mol NaOH固体的加入1L 1mo/L的稀盐酸溶液中,放出的热量大于57.3kJ
B.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/mol
C.已知:S(g)+O2(g)=SO2(g) H1;S(s)+O2(g)=SO2(g) H2,则 H1> H2
D.已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92kJ/mol,增加氮气和氢气的用量,则 H变大
4.关于下列实验,实验现象或结论错误的是
实验 实验现象或结论
A 读取气体体积,应向下压量筒
B 若a、b中均有颜色变化,则X只能为单质气体
C 利用该装置测定中和热,会导致ΔH偏大
D 该装置利用气压制备氢氧化亚铁
A.A B.B C.C D.D
5.下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是
A. ,则相同条件下,2mol HF(g)的能量大于1mol (g)和1mol (g)的能量之和
B.密闭容器中,9.6g硫粉与11.2g铁粉混合加热充分反应,放出19.12kJ热量,则
C.2g 完全燃烧生成液态水,放热285.8kJ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为
D.若 ; ,则硫的燃烧热为
6.下列有关说法正确的是
A.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1,C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
B.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-571.6kJ mol-1,则H2的燃烧热为285.8kJ mol-1
C.已知HI(g)H2(g)+I2(s) ΔH=-26.5kJ mol-1,由此可知,在密闭容器中充入1molHI气体,充分分解后可以放出26.5kJ的热量
D.HCl和NaOH反应中和热ΔH=-57.3kJ mol-1,则:H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ mol-1
7.分析表中的3个热化学方程式,下列说法错误的是
2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的燃料 H2 ①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ mol-1
2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料 C3H8 ②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ mol-1 ③2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(g) ΔH=-2380kJ mol-1
A.3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g) ΔH=-504kJ mol-1
B.等质量的氢气与丙烷相比较,充分燃烧时,氢气放热更多
C.3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g) ΔH=-381kJ mol-1
D.丙烷的燃烧热为-2039kJ mol-1
8.化学键是高中化学中非常重要的一个概念,它与物质变化过程中的能量变化息息相关,下列说法正确的是
①化学键是存在相邻原子间强烈的相互吸引力
②AlCl3是离子化合物
③中既存在离子键又存在共价键
④速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
⑤物理变化也可以有化学键的破坏
⑥化学变化中一定有化学键的断裂和形成,所以一定伴随能量的变化
⑦吸热反应一定需要加热
A.①③⑤⑥ B.③④⑤⑦ C.①②③⑤ D.③⑤⑥⑦
9.在25℃和下,一定量的在中完全燃烧生成和时,放出热量,将产生的全部通入足量澄清石灰水,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后,称得其质量为,则反应的为
A. B.
C. D.
10.根据下列物质变化,所得能量变化关系正确的是
物质变化 能量关系
A 将充满NO2的针筒置于热水中,气体颜色变深 能量大小:NO2(g)>N2O4(g)
B 将NaOH溶液与HCl溶液混合
C 1g气态SiH4在空气中燃烧,生成SiO2(s)与液态水,放热44.6kJ SiH4(g)+2O2(g)→SiO2(s)+2H2O(l)+44.6kJ
D 合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+92.4kJ 反应物的键能总和>生成物的键能总和
A.A B.B C.C D.D
11.下列实验设计能达成实验目的的是
A.用装置甲验证Na与水的反应为放热反应
B.用装置乙验证SO2具有漂白性
C.用装置丙做实验室制氨气的尾气吸收装置
D.用装置丁除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3
12.为放热反应,下列说法正确的是
A.断开放出热量 B.吸热反应都需要加热
C.放热反应都不需要加热 D.反应物的总能量大于生成物的总能量
13.和都是重要的化工产品。磷与氯气反应有如图转化关系。下列叙述正确的是
已知:在绝热恒容密闭容器中发生反应(1)、反应(2),反应体系的温度均升高。
A.
B.
C.中,最大
D.分子中每个原子最外层都达到8电子结构
14.依据下列含硫物质转化的热化学方程式,得出的相关结论正确的是
①S(g)+O2(g) SO2(g) ΔH1
②S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH2
③2H2S(g)+ O2(g) 2S(s)+ 2H2O(1) ΔH3
④2H2S(g)+3O2(g) 2SO2(g)+ 2H2O(1) ΔH4
⑤2H2S(g)+SO2(g) 3S(s)+ 2H2O(1) ΔH5
A.ΔH1>ΔH2 B.ΔH3<ΔH4
C.ΔH4=ΔH2+ΔH3 D.2ΔH5=3ΔH3-ΔH4
15.N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
B.N2断裂化学键时放出的能量是946 kJ/mol
C.该反应中产物所具有的总能量高于反应物所具有的总能量
D.理论上1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO放出的能量为180 kJ
16.苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺,一定条件下,发生如下反应:(g)+3H2(g)(g) ΔH;已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1;②2(g)+15O2(g)12CO2(g)+6H2O(1) ΔH2;③(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1) ΔH3,则ΔH=
A.ΔH1+ΔH2–ΔH3 B.ΔH3-ΔH2-ΔH1
C.3ΔH1+ΔH2-ΔH3 D.ΔH1+2ΔH2-ΔH3
17.已知H2的燃烧热为285.8 kJ/mol,CO的燃烧热为282.8 kJ/mol。现有H2和CO组成的混合气体56.0 L(标准状况),充分燃烧后,放出热量710.0 kJ,并生成液态水。下列说法正确的是
A.CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=+282.8 kJ/mol
B.H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH= 571.6 kJ/mol
C.燃烧前的混合气体中,H2的体积分数为40%
D.混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应,转移电子2 mol
18.常用于有机合成,其合成原理为,反应过程中的能量变化如下图所示,下列有关说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.该反应中每生成放出热量
C.形成中的化学键吸收热量
D.所具有能量比所具有能量低
19.一定条件下,石墨转化为金刚石要吸收能量。在该条件下,下列结论正确的是
A.金刚石比石墨稳定
B.等质量的金刚石和石墨完全燃烧释放的热量相同
C.1mol C(金刚石)比1mol C(石墨)的总键能大
D.1mol C(金刚石)比1mol C(石墨)的总能量高
20.已知通常状况下氢气的燃烧热的为-286kJ/mol,则下列热化学方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
二、非选择题(共5题)
21.晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题:
(1)已知有关氮、磷的单键和三键的键能()如下表:
193 946 197 489
从能量角度看,氮以、而白磷以(结构式可表示为形式存在的原因是 。
(2)已知是次磷酸的正盐,的结构式为 ,其中P采取 杂化方式。
(3)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为 。
22.为了研究化学反应能量变化情况,某同学设计了如图所示三种装置进行实验,忽略溶解过程的热效应,回答下列问题。
(1)若利用甲装置进行实验,当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时,一段时间后观察到U形管中左端液面低于右端液面,说明该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应,反应物的总能量比生成物的总能量 (填“高”或“低”),若试管中28g铁屑全部溶解,则产生的在标准状况下的体积为 L。
(2)若利用乙装置进行实验,试管内反应的化学方程式为 ,一段时间后U形管中左端液面低于右端液面, (填“能”或“不能”)判断该反应的能量变化情况。
(3)若利用丙装置进行实验,滴加稀盐酸前,气囊适度鼓起,滴加稀盐酸后,试管内反应的离子方程式为 ,气囊体积会 (填“增大”或“减小”),原因是 。
23.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50mL0.50mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取50mL0.55mol·L-1NaOH溶液,并用同一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。回答下列问题:
(1)为什么环形搅拌器用玻璃的而不用金属的? 。
(2)为什么实验用盐酸浓度为0.50mol·L-1,NaOH浓度为0.55 mol·L-1? 。
(3)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次倒入 C.一次迅速倒入
(4)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是___________(填字母)。
A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(5)上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母) ;
a.实验装置保温、隔热效果差
b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
(6)怎样才能确保读取混合液的最高温度? ;
24.X、Y、Z、W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,X原子核内没有中子,在周期表中,Z与Y﹑W均相邻,Y﹑Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17,且Z﹑W最外层电子数相同。
(1)用电子式表示X与Y所组成化合物的形成过程 。
(2)W在周期表中的位置是 。
(3)已知,在101kPa时,X单质在1.00molO2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O,放出571.6kJ的热量,则表示X单质燃烧热的热化学方程式为 。
25.X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,相关信息如下表:
元素 相关信息
X X原子核外最外层电子数是次外层的2倍
Y Y的气态氢化物的水溶液显弱碱性
Z Z是地壳中含量最多的金属元素
W 常温常压下,W的单质是淡黄色固体
Q ……
根据上述信息回答下列问题:
(1)元素Q在元素周期表中的位置 .
(2)Y的最简单气态氢化物甲的水溶液可与H2O2发生反应,其产物不污染环境,化学方程式为 .(用元素符号表示,下同)
(3)X和氢元素组成的化合物分子有6个原子,其结构式为 .
(4)已知:X(s)+O2(g) =XO2(g) △H = -393.5kJ·mol-1
2X(s)+O2(g) =2XO(g) △H = -221.0kJ·mol-1
则XO的燃烧热的热化学方程式 .
(5)元素Y与氢元素形成的五核阳离子乙,向含乙和Z的阳离子的混合溶液中加入固体Na2O2,加入Na2O2的物质的量与产生沉淀有如图所示关系:
写出有关反应离子方程式:(每段只用一个离子方程式表示)
o-a段
a-b段 .
参考答案:
1.A
A.根据图示可知:①2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g) △H8;②2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g) △H6;③2NaCl(g)=2NaCl(s) △H7,根据盖斯定律,将②+③,整理可得:2Na+(g)+2Cl-(g)=2NaCl(g);所以△H8=△H6+△H7,A正确;
B.生成氯化钠的反应为放热反应,焓变小于0,固态变为气态为吸热反应,焓变大于0,,B错误;
C.断裂化学键需吸收能量,所以△H4>0,C错误;
D.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强。物质由气态变为固态时会释放能量,说明固体时能量低,更稳定,故相同条件下NaCl(g)不如NaCl(s)更稳定,D错误;
选A。
2.B
A.题图表示的是吸热反应。冰雪融化是吸热过程,但为物理变化,A项不符合题意;
B.碳酸钙分解制二氧化碳是吸热反应,B项符合题意;
C.铝与盐酸反应是放热反应,C项不符合题意;
D.过氧化钠与水反应是放热反应,D项不符合题意;
故答案为;D。
3.A
A.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1) H=-57.3kJ/mol,固体氢氧化钠溶于水也会放热,则若将1mol NaOH固体加入1L 1mo/L的稀盐酸溶液中,放出的热量大于57.3kJ,A正确;
B.燃烧热是指在101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成指定产物时的反应热,常见元素的指定产物:H→H2O(l),根据2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-483.6kJ/mol,氢气的燃烧热数值不是此数值,B错误;
C.燃烧是放热反应,焓变小于零,放出热量越多,焓变越小,气态硫能量比等质量的固态硫能量高,因此硫蒸气充分燃烧放出的热量更多。已知:S(g)+O2(g)=SO2(g) H1;S(s)+O2(g)=SO2(g) H2,则 H1< H2,C错误;
D.已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92kJ/mol,即消耗1mol氮气和3mol氢气生成2mol氨气时放热92kJ,则焓变与该化学方程式的化学计量数相关,跟实际反应中氮气和氢气的用量无关,即增加氮气和氢气的用量, H不变,D错误;
故选A。
4.B
A.排水量气法,读数时,容器内的气体压强和外界压强保持一致,要使量筒内外液面保持相平,故A正确;
B.若X为氢气,氢气和氧化铜反应生成铜和水,氧化铜由黑色变为红色,无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色;若X为乙醇蒸气,乙醇和氧化铜反应生成乙醛、铜、水,氧化铜由黑色变为红色,无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色;所以a、b中均有颜色变化,X可能为氢气和乙醇蒸气,故B错误;
C.中和反应放热,ΔH为负值。利用该装置测定中和热,硬纸板没有盖住小烧杯,热量损失较多,会导致ΔH偏大,故C正确;
D.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。反应开始时,打开止水夹a,等A中生成的氢气把B中空气完全排出,关闭止水夹a,A中压强增大,硫酸亚铁被压入B中和氢氧化钠反应生成白色氢氧化亚铁沉淀,所以该装置利用气压制备氢氧化亚铁,故D正确;
选B。
5.B
A. ,反应放热,则相同条件下,2mol HF(g)的能量小于1mol (g)和1mol (g)的能量之和,A错误;
B.密闭容器中,9.6g硫粉(0.3mol)与11.2g铁粉(0.2mol)混合加热充分反应,放出19.12kJ热量,则1mol铁粉完全燃烧放出的能量是5×19.12kJ=95.6kJ,热化学方程式为 ,B正确;
C.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,2g (1mol)完全燃烧生成液态水,放热285.8kJ,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 ,C错误;
D.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,若 ,则硫的燃烧热为,D错误;
答案选B。
6.A
A.碳完全燃烧放出的热量多,但焓变为负值,故ΔH1<ΔH2,A正确;
B.燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量,B错误;
C.该反应为可逆反应,容器中冲入1mol碘化氢,不能完全反应,放出的热量小于26.5kJ,C错误;
D.该反应生成硫酸钡沉淀,会产生热量变化,反应生成1mol水时的放出的热量不是中和热,D错误;
故选A。
7.D
A.根据盖斯定律,①×-③可得3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g) ΔH=(-484) ×-(-2380)=-504kJ/mol,故A正确;
B.由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol可知4g氢气反应放出484kJ热量,由C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ/mol可知44g丙烷反应放出2039kJ热量,则4g丙烷反应放出185.4kJ热量,因此等质量的氢气与丙烷相比较,充分燃烧时,氢气放热更多,故B正确;
C.根据盖斯定律,①×5-②可得3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g) ΔH=5×(-484kJ/mol)-(- 2039kJ/mol)=-381kJ/mol,故C正确;
D.丙烷的燃烧热是指1mol丙烷完全燃烧生成二氧化碳与液态水放出热量,C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ/mol为生成气态水,则丙烷的燃烧热不是2039kJ/mol,故D错误;
故选D。
8.A
①化学键是相邻的两个或多个原子之间的强烈的相互作用,这种相互作用既包括吸引力也包括排斥力,故①错误;
②AlCl3中Al和Cl之间形成共价键,AlCl3属于共价化合物,故②错误;
③NH4Cl中铵根离子和Cl-之间以离子键结合,铵根离子中含有共价键,故③正确;
④干冰属于分子晶体,升华破坏了分子间作用力,故④错误;
⑤物理变化中可能有化学键的断裂,如NaCl溶液水发生电离,离子键被破坏,故⑤正确;
⑥化学反应过程是旧键的断裂与新键的形成过程,化学反应过程中一定有化学键的断裂和形成,断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,因此化学变化所以一定伴随能量的变化,故⑥正确;
⑦吸热反应不一定需要加热才能发生,如Ba(OH)2 8H2O和NH4Cl的反应属于吸热反应,但是不需要加热就可发生,故⑦错误;
综上所述,说法正确的是①③⑤⑥;
答案选A。
9.A
将产生的全部通入足量澄清石灰水,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后,所得为碳酸钙固体,称得其质量为,根据,可知完全燃烧生成二氧化碳物质的量为0.1mol,放出热量,由碳原子守恒可知有0.05mol,则1mol放出热量,因此题中热化学方程式为,故选A。
10.B
A.将充满NO2的针筒置于热水中,气体颜色变深,说明升高温度,2NO2(g) N2O4(g)的平衡逆向移动,则该反应为放热反应,2分子NO2(g)的能量高于1分子N2O4(g)的能量,不是NO2(g)>N2O4(g),A错误;
B.NaOH和HCl的中和反应为放热反应,图示反应的反应物能量高于生成物,为放热反应,B正确;
C.1g气态SiH4的物质的量为mol,所以1mol气态SiH4在空气中燃烧,生成SiO2(s)与液态水,放热44.6kJ×32=1427.2kJ,C错误;
D.合成氨的反应为放热反应,焓变大于0,说明反应物的键能总和小于生成物的键能总和,D错误;
综上所述答案为B。
11.A
A.Na与水反应放热导致大试管中温度升高压强增大,左端红墨水下降,A项能达到实验目的;
B.SO2消耗碱而使酚酞褪色,B项不能达到实验目的;
C.NH3极易溶于水而倒吸,但C无法防倒吸,C项不能达到实验目的;
D.该装置为蒸发结晶,Na2CO3中除去少量NaHCO3可直接加热分解,在坩埚中进行,D项不能达到实验目的;
故选A。
12.D
A.反应物H2O的旧键H-O断裂需吸收热量,故A错误;
B.反应中能量变化与反应条件无关,则需要加热的反应可能为吸热反应,故B错误;
C.有些放热反应也需要加热,如铝热反应应在高温下进行,但为放热反应,故C错误;
D.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,故D正确;
故选D。
13.A
A.根据盖斯定律可知,,选项A正确;
B.液态汽化时吸收热量,故,选项B错误;
C.反应(1)和反应(2)均是放热反应,故反应(3)也是放热反应,结合盖斯定律,最小,选项C错误;
D.分子中原子最外层有10个电子,选项D错误;
答案选A。
14.D
A. 气态S的能量比固体S的大,所以气态S燃烧时放出的热量多,放热反应的ΔH为负数,绝对值大的ΔH反而小,故A错误;
B.反应③是H2S的不完全燃烧,反应④是H2S的完全燃烧,完全燃烧放出的热量多,放热反应的ΔH为负数,绝对值大的ΔH反而小,所以ΔH3>ΔH4,故B错误;
C.根据盖斯定律,②×2+③得2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+ 2H2O(1) ΔH4=2ΔH2+ΔH3,故C错误;
D.根据盖斯定律[③×3-④]得,即2ΔH5=3ΔH3-ΔH4,故D正确;
故选:D。
15.C
A.N2分子中化学键键能大,不易断裂,所以N2(g)和O2(g)在放电或高温条件下才能反应生成NO,通常情况下不反应,A错误;
B.由图可知,N2键能为946 kJ/mol,说明断裂1 mol 化学键N≡N时吸收热量为946 kJ,B错误;
C.反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能=946 kJ/mol+498 kJ/mol-2×632 kJ/mol=+180 kJ/mol,则该反应为吸热反应,即反应中生成物2 mol NO(g)的总能量比1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的总能量高,C正确;
D.由选项C的分析可知,1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol NO(g)吸收的能量为180 kJ,D错误;
故合理选项是C。
16.A
由反应①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1
②2(g)+15O2(g)12CO2(g)+6H2O(1) ΔH2
③(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(1) ΔH3,
根据盖斯定律可知,×①+×②-③可得总反应(g)+3H2(g)(g),则ΔH=ΔH1+ΔH2–ΔH3,
答案选A。
17.C
A. 燃烧热对应的可燃物是1mol,而且燃烧反应的反应热小于零,所以CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-565.6kJ/mol,故A错误;
B. 表示氢气燃烧热时应该对应液态水,所以H2燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol,故B错误;
C. H2和CO组成的混合气体的物质的量n===2.5mol,根据题意可得:285.8kJ/mol×n(H2)+282.8kJ/mol×[2.5mol-n(H2)]=710.0kJ,n(H2)=1.0mol,所以燃烧前的混合气体中,H2的体积分数等于物质的量分数为×100%=40%,故C正确;
D. 混合气体燃烧后与足量的过氧化钠反应,转移电子的物质的量等于混合气体的物质的量为2.5mol,故D错误;
故选C。
18.B
A.由图可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故A错误;
B.由图可知,反应的焓变ΔH=—(180kJ/mol—104kJ/mol)=—76kJ/mol,则反应生成2mol NOCl(g)放出的热量为76kJ,故B正确;
C.形成NOCl(g)中的化学键会释放能量,故C错误;
D.由图可知,2molNOCl(g)所具有能量比2mol一氧化氮和1mol氯气的能量之和要低76kJ,但不一定比2mol一氧化氮所具有的能量要低76kJ,故D错误;
故选B。
19.D
A.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,A错误;
B.金刚石的能量高,等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的能量金刚石比石墨多,B错误;
C.石墨转化为金刚石要吸收能量,ΔH=反应物总键能-生成物总键能>0,则1molC(石墨)比1molC(金刚石)的总键能大,C错误;
D.石墨转化为金刚石要吸收能量,说明1molC(金刚石)比1molC(石墨)的总能量高,D正确;
故答案选D。
20.B
燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,通常状况下氢气的燃烧热的为-286kJ/mol,氢气的燃烧热化学方程式为:。
A.1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ,则2mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为572kJ,热化学方程式为: ,A错误;
B.2mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量为572kJ,热化学方程式为: ,B正确;
C.氢气完全燃烧生成的稳定氧化物为液态水,则1mol氢气完全燃烧的热化学方程式为:,C错误;
D.氢气完全燃烧生成的稳定氧化物为液态水,则2mol氢气完全燃烧的热化学方程式为: ,D错误;
答案选B。
21.(1)中氮氮三键键能较大,分子较稳定,而磷磷三键键能较小,中有6个磷磷单键键能较大,较稳定
(2)
(3)
(1)由表中数据计算得,单位物质的量原子构成的分子中键能大小,,,,,根据计算由单位原子对应键能大小:,,键能越大,分子越稳定,故N、P元素对应的单质以较为稳定的和形式存在。
(2)由题意可知,中仅有一个氢原子可以电离,即剩余两个氢原子应直接与磷原子相连,故可得其结构式为;中P形成4个键,所以P采取杂化方式。
(3)由图所示结构得,n个分子形成环状的多磷酸脱去n分子,则环状的多磷酸分子式中H、P、O对应的原子数目分别为、、,即环状的多磷酸分子式为,故相应的酸根离子可写为。
22.(1) 放热 高 11.2
(2) 不能
(3) 减小 稀盐酸与反应吸收热量,导致广口瓶内气体压强减小,从而引起气囊体积减小
(1)U形管中左端液面低于右端液面,说明广口瓶内压强增大,根据可知,其他条件不变,温度升高,压强增大,说明该反应为放热反应;
放热反应中反应物的总能量比生成物的总能量高,根据反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,若试管中28g铁屑全部溶解,则产生的在标准状况下的体积为=11.2L;
(2)若利用乙装置进行实验,试管内过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为;过氧化钠与水反应生成的氧气会使试管内压强增大,因此不能判断该反应的热效应;
(3)若利用丙装置进行实验,滴加稀盐酸前,气囊适度鼓起,滴加稀盐酸后,试管内碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,反应的离子方程式为,稀盐酸与反应吸收热量,导致广口瓶内气体压强减小,从而引起气囊体积减小。
23.(1)减少热量损失,减小实验误差
(2)使NaOH过量,保证盐酸完全反应
(3)C
(4)D
(5)abc
(6)不断读取温度数据,并记录,直至出现下降,取最大值
(1)金属导热性好,热量散失,会导致测量结果不准确,故应选用环形玻璃搅拌棒。
(2)NaOH溶液过量,可以保证盐酸完全反应。
(3)NaOH溶液应一次迅速倒入,防止多次倒入导致热量散失,故选C。
(4)A.不能用温度计进行搅拌,A错误;
B.揭开硬纸片会导致热量散失,B错误;
C.震荡烧杯可能导致热量散失、溶液溅出,C错误;
D.用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,D正确;
故答案选D。
(5)a.保温、隔热效果差,会导致热量散失,引起偏差,a正确;
b.分多次加入NaOH溶液,会导致热量散失,引起偏差,b正确;
c.测定NaOH溶液温度后直接测量H2SO4溶液,温度计上沾有的NaOH会和H2SO4会发生中和反应放出热量,引起结果偏差,c正确;
故答案选abc。
(6)持续读取温度,记录数值,当温度开始下降时,说明已经出现最高温度,取最大值即可。
24.(1)
(2)第三周期第VIA族
(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l) H=-285.8KJ/mol
X、Y、Z、W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,X原子核内没有中子,则X为H;在周期表中,Z﹑W最外层电子数相同,Z﹑W属于同一主族,假设Y的最外层电子数为a,Z与Y﹑W均相邻,则Z的最外层电子数为a+1,W为a+1,根据Y﹑Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17可知,a+2(a+1)=17,a=5,所以Y为N,Z为O,W为S。据此回答问题。
(1)X与Y所组成化合物为NH3,属于共价化合物,电子式表示的形成过程如下:
(2)W为S,核电荷数为16,位于周期表中第三周期第VIA族;
(3)在101kPa时,H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O,放出571.6kJ的热量,即2mol氢气完全燃烧放出571.6kJ的热量,则1mol氢气完全燃烧放出的燃量为285.8KJ,所以氢气的燃烧热为-285.8KJ/mol,氢气和氧气都是气态,水是液态,则氢气的燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l) H=-285.8KJ/mol;
25.(1)第三周期第ⅦA族
(2)2NH3+3H2O2=N2+6H2O
(3)
(4)CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
(5) 6Na2O2+4Al3++6H2O=4Al(OH)3↓+3O2↑+12Na+ 2Na2O2+4=4NH3↑+O2↑+4Na++2H2O
X原子核外最外层电子数是次外层的2倍,X为C;Y的气态氢化物的水溶液显弱碱性,氢化物为NH3,Y为N;Z是地壳中含量最多的金属元素,Z为Al;常温常压下,W的单质是淡黄色固体,W为S;由于X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,所以元素Q为Cl。
(1)Q为Cl,核电荷数为17,位于元素周期表第三周期第ⅦA族。
(2)Y为N,Y的最简单气态氢化物为NH3,H2O2具有强氧化性,能够把NH3氧化为氮气,化学方程式为2NH3+3H2O2=N2+6H2O。
(3)C和H组成的化合物分子有6个原子,该物质的分子式为C2H4,为乙烯,属于共价化合物,其结构式为 。
(4)已知:①C(s)+O2(g) =CO2(g) △H1= -393.5kJ·mol-1;②2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2= -221.0kJ·mol-1;根据盖斯定律可知,①×2-②可得:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=2△H1- △H2=-566 kJ·mol-1;则CO的燃烧热的热化学方程式: CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1。
(5)元素N与H形成的五核阳离子,向含和Al3+的混合溶液中加入固体Na2O2,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠先与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,达到最大值后,氢氧化钠与反应生成一水合氨,铵根离子反应完全后,氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸盐,沉淀完全溶解。结合以上分析可知o-a段为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,生成的氢氧化钠与Al3+反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式为:6Na2O2+4Al3++6H2O=4Al(OH)3↓+3O2↑+12Na+;a-b段为过氧化钠与水反应产生氢氧化钠和氧气,氢氧化钠与反应生成一水合氨的反应,离子方程式为:2Na2O2+4=4NH3↑+O2↑+4Na++2H2O