高中化学消去反应与水解反应试题

“西气东输”是西部开发的重点工程，这里的气体是指天然气，其主要成分是甲烷。工业上将碳与水在高温下反应制得水煤气，水煤气的主要成分是CO和H₂，两者的体积比约为1:1。已知1mol CO气体完全燃烧生成CO₂气体放出283kJ热量，1molH₂完全燃烧生成液态水放出286kJ热量；1molCH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和液态水放出890kJ热量。
（1）写出H₂完全燃烧生成液态水的热化学反应方程式：_________________________，若1molCH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和水蒸气，放出的热量________890kJ（填“＞”、“＝”或“＜”）
（2）忽略水煤气中其它成分，相同状况下若得到相等的热量，所需水煤气与甲烷的体积比约为________；燃烧生成的CO₂的质量比约为________________。
（3）以上数据和计算说明，以天然气代替水煤气作民用燃料，突出的优点是________________。

依据有关化学原理推断正确的是

A．常温常压下，弱酸A的浓度小于弱酸B，则A的电离程度一定大于B

B．晶体A易溶于CCl4，则A一定是分子晶体

C．在溶液中单质A能置换出金属B，则单质A可以是金属也可以是非金属

D．能量越低越稳定，故自然界的物质都以能量最低的形态存在

(11分)已知短周期元素X、W、Z、Y核电荷数依次增大。X为原子半径最小的元素，W的最外层电子数是次外层的二倍，Y的最外层电子数为电子层数的三倍。
(1)写出Z单质的电子式_______________________
(2)由X、W、Z三种元素可组成火箭燃料甲，三种元素质量比为2∶6∶7，甲蒸气密度是同温同压下氢气密度的30倍，甲分子式________。Z、Y可形成多种化合物，其中化合物乙Z₂Y₄可做为火箭燃料燃烧时的供氧剂。虽然化合物甲与乙都有毒，但燃烧产物却无毒。写出化合物甲与乙反应的化学方程式：                     ________________________
该反应生成物能量总和　　　　（填“大于”、“小于”或“等于”）反应物能量总和。
(3)X、Y两种元素的单质已被应用于字宙飞船的燃料电池中，如图所示，两个电极均由多孔性碳构成，通入的两种单质由孔隙逸出并在电极表面放电。

①b是电池的_____________极，a电极上的电极反应式是_________________________，消耗n molY单质时电池内转移的电子个数约为_______________。
②如果燃料电池中，a电极上改为通入X与W两种元素形成 的化合物丙(其它条件不变)写出b电极上的电极反应式是_________________________________。
③如果只把燃料电池电解质改为掺入了三氧化二釔的ZrO₂晶体，它在高温下传导O^2－(其它条件不变)，电池工作时，固体电解质里的O^2－向____________极(填a或b)移动，正极反应式为________________________。

下列说法正确的是（   ）

A．需要加热的化学反应都是不自发反应

B．中和反应都是放热反应

C．原电池是将电能转化为化学能的一种装置

D．太阳能电池是将化学能转化为电能的过程

直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题，将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。

请回答下列问题：
（1）煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有。（填写字母编号）

A．

温室效应

B．

酸雨

C．

粉尘污染

D．

水体富营养化

（2）在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间二氧化碳以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为。
（3）已知1mol 在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸收 160.1，1 在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3。写出空气反应器中发生的热化学方程式：。
（4）回收的与苯酚钠在一定条件反应生成有机物M，其化学式为，经稀硫酸酸化后得到一种药物中间体，N的结构简式为。
①M的结构简式为。
②分子中无，醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有种。

（1）在一定条件下N₂与H₂反应生成NH₃，请回答：
①若反应物的总能量为E₁，生成物的总能量为E₂，且E₁ >E₂，则该反应为     （填“吸热”或“放热”）反应。
②已知拆开1mol H－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为________________________________。
（2）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知：C(s，石墨)＋O₂(g)＝CO₂(g)        △H₁＝Q₁kJ·mol^－1
2CO₂(g)＋H₂ (g)＝C₂H₂(g)＋2O₂(g)  △H₂＝Q₂kJ·mol^－1。根据盖斯定律，计算此时由C(s，石墨)和H₂(g)生成1mol C₂H₂(g)反应的焓变为     kJ·mol^－1（用含有Q₁和Q₂的式子表示）。

一定温度下，反应N₂（g）＋3H₂（g）2NH₃（g）的反应热和化学平衡常数分别为△H和K, 则相同温度时反应4NH₃（g） 2N₂（g）＋6H₂（g）反应热和化学平衡常数为(     )

A．2△H和2K	B．-2△H和 K^2
C．-2△H和 K^-2	D．2△H和-2K

20世纪30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论：化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息，回答下列问题：
（1）图一是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：                                                        。在反应体系中加入催化剂，E₁和E₂的变化是：E₁_________，E₂________（填“增大”、“减小”或“不变”），对反应热是否有影响?_______________，原因是_________     。
（2）图二是红磷P(s)和Cl₂(g)发生反应生成PCl₃(g)和PCl₅(g)的反应过程与能量关系图(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。根据图二回答下列问题：
① P(s)和Cl₂(g)反应生成PCl₃(g)的热化学方程式                                。
② P(s)和Cl₂(g)分两步反应生成1molPCl₅(g)的△H₁与P(s)和Cl₂(g)一步反应生成1molPCl₅(g)的△H₂关系是：△H₂______△H₁(填“大于”、“小于”或“等于”)，原因是      。

某实验小组设计用50 mL  1．0mol/L盐酸跟50mL  1．1mol/L氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应。在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题：

（1）本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问：盐酸在反应中若因为有放热现象，而造成少量盐酸在反应中挥发，则测得的中和热
数值           （填偏高、偏低或不变）；
（2）该实验小组做了三次实验，每次取溶液各50mL，并记录如下原始数据。

实验序号	起始温度t1/℃	终止温度（t2）℃	温差（t2-t1）℃
盐酸	NaOH溶液	平均值
1	25．1	24．9	25．0	31．6	6．6
2	25．1	25．1	25．1	31．8	6．7
3	25．1	25．1	25．1	31．9	6．8

已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1．00g/cm³中和后混和液的比热容 C=4．18J（g．·℃）则该反应的中和热为△H=___________________________________；
（3）若用浓硫酸与NaOH溶液反应，则测得的中和热的数值会        （填偏高、偏低或不变），其原因是                                            ；

指出下列反应属于吸热反应还是放热反应。
①燃烧木炭取暖         ；  ②煅烧石灰石制生石灰         ；
③Ba(OH)₂·8H₂O晶体与氯化铵晶体反应         ； ④铝与稀盐酸反应         ；
⑤食物因氧化而腐败         ； ⑥生石灰与水作用制熟石灰         ；
⑦灼热的炭与二氧化碳反应         ； ⑧酸碱中和反应         。

用“√”或“×”判断下列说法是否正确。
（1）一个D₂O分子所含的中子数为8。
（2）HI、HBr、HCl、HF的稳定性依次增强。
（3）同主族元素从上到下，单质的熔点逐渐降低。
（4）常温下Na与足量O₂反应生成Na₂O，随温度升高生成Na₂O的速率逐渐加快。
（5）从能量角度看，断开化学键要放热，形成化学键要吸热。一个化学反应是释放能量，还是吸收能量，取决于二者的相对大小。
（6）将锌片和铜片用导线连接，并平行插入稀硫酸中，由于锌片是负极，所以溶液中的H^＋向负极迁移。
（7）在二氧化硫与氧气的反应中，适当提高氧气浓度，可提高二氧化硫的转化率。
（8）二氯甲烷没有同分异构体，证明甲烷分子具有正四面体结构。
（9）用点燃或通入酸性高锰酸钾溶液中的方法均可以鉴别甲烷和乙烯。
（10）苯不与酸性高锰酸钾溶液、溴水发生反应，证明苯不具有类似乙烯中的双键。

(6分)按要求回答下列问题：
(1)实验测得，5g甲醇(CH₃OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113．5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式
                                                        
(2)已知稀溶液中，1 mol H₂SO₄与NaOH溶液恰好完全反应生成正盐时，放出114.6 kJ热量，写出表示H₂SO₄与NaOH反应的热化学方程式
_____________                                               。
(3)已知下列反应的焓变：
①CH₃COOH(l)+2O₂(g)=2CO₂(g)+2H₂O(l) △H₁=-870.3kJ/mol
②C(s)+O₂(g) =CO₂(g) △H₂=-393.5kJ/mol  
③2 H₂(g)+O₂(g) =2H₂O(l) △H₃=-285.8kJ/mol
试计算反应2C(s)+2H₂(g)+O₂(g) =CH₃COOH(l)的焓变ΔH=                   

中和热测定实验中，下列操作会使测得的△H数值偏大的是

A．大烧杯上没有盖硬纸板

B．用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒

C．用相同浓度和体积的硝酸代替稀盐酸溶液进行实验

D．用1gNaOH固体代替50mL0.5mol/L的NaOH溶液进行实验

(5分)能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
(1))氢气在燃烧时，放出大量热量，说明该反应是　　　　热反应，这是由于反应物的总能量　　　　生成物的总能量（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；从化学反应的本质角度来看，由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量　　　　形成产物的化学键放出的总能量
(2)氢气被公认为是21世纪代替矿物燃料的理想能源，5.2g氢气燃烧时放出286kJ热量，而每千克汽油燃烧时放出的热量为46000kJ。试据此分析氢气作为能源代替汽油的优势
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在25^oC、1.01×10⁵ Pa下，将2.2 g CO₂通入75 mL 1 mol/L NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ 的热量．已知在该条件下，1 mol CO₂通入1 L 2 mol/L NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量，则CO₂与NaOH溶液反应生成NaHCO₃的热化学方程式正确的是(　)
A．CO₂(g)＋NaOH(aq)==NaHCO₃(aq)；ΔH＝－(20y－x) kJ/mol
B．CO₂(g)＋NaOH(aq)==NaHCO₃(aq)；ΔH＝－(4x－y) kJ/mol
C．CO₂(g)＋NaOH(aq)==NaHCO₃(aq)；ΔH＝－(40x－y) kJ/mol
D．2CO₂(g)＋2NaOH(l)==2NaHCO₃(l)；ΔH＝－(80x－20y) kJ/mol