高中化学消去反应与水解反应试题

甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：
①2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)　ΔH₁＝－571.8 kJ/mol；
②CH₃OH(g)＋1/2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂(g) ΔH₂＝－192.9 kJ/mol。
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学反应方程式为__________________________。
(2)反应②中的能量变化如图所示，则ΔH₂＝________ kJ/mol(用E₁、E₂表示)。

(3)H₂(g)的燃烧热为________。
(4)请你分析H₂(g)作为能源比甲醇蒸气作为能源的优点：______(写出两点即可)。

已知：CH₃CH₂CH₂CH₃(g)＋6.5O₂(g)===4CO₂(g)＋5H₂O(l)
正丁烷　ΔH＝－2 878 kJ·mol^－1
(CH₃)₂CHCH₃(g)＋6.5O₂(g)===4CO₂(g)＋5H₂O(l)
异丁烷　ΔH＝－2 869 kJ·mol^－1
下列说法正确的是(　　)

A．正丁烷的稳定性大于异丁烷

B．正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子

C．异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程

D．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多

已知反应：
①101kPa时，2C(s) +O₂(g)==2CO(g)；ΔH=－221 kJ/mol
②稀溶液中，H⁺(aq)+OHˉ(aq)==H₂O(l)；ΔH=－57.3 kJ/mol。下列结论正确的是（    ）

A．碳的燃烧热小于110.5 kJ/mol

B．①的反应热为221 kJ/mol

C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol

D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水，放出的热量小于57.3 kJ

下列有关热化学方程式的叙述中，正确的是(　　)

A．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为 NaOH(aq)＋HCl(aq) =NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝＋57.4 kJ/mol

B．已知C(石墨，s) =C(金刚石，s)ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定

C．已知2H2(g)＋O2(g) =2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol，则H2燃烧热为241.8 kJ/mol

D．已知2C(s)＋2O2(g) =2CO2(g) ΔH1,；2C(s)＋O2(g) =2CO(g)ΔH2；则ΔH1＜ΔH2

（每空2分，共6分）热化学方程式中的ΔH实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓变，其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关，也与反应物和生成物的键能有关。
(1)如下图Ⅰ所示表示的是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：________________________。

(2)图Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准态下，发生分解反应的热化学方程式：_________________________________________________。
(3)已知：
①Fe₂O₃(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO₂(g)；
ΔH＝－25 kJ·mol^－1，
②3Fe₂O₃(s)＋CO(g)===2Fe₃O₄(s)＋CO₂(g)；
ΔH＝－47 kJ·mol^－1，
③Fe₃O₄(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO₂(g)；
ΔH＝19 kJ·mol^－1
请写出CO还原FeO的热化学方程式：
________________________________________________________________________。

工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：
CO(g)＋H₂O(g)  CO₂(g)＋H₂(g)         △H＝－41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：

容器编号	起始时各物质物质的量/mol	达到平衡的时间/min	达平衡时体系能量的变化/kJ
CO	H2O	CO2	H2
①	1	4	0	0	t1	放出热量：32.8 kJ
②	2	8	0	0	t2	放出热量：Q

（1）该反应过程中，反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量        （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
（2）容器①中反应达平衡时，CO的转化率为                 %。
（3）下列叙述正确的是              （填字母序号）。
A、平衡时，两容器中H₂的体积分数相等
B、容器②中反应达平衡状态时，Q > 65.6 kJ
C、反应开始时，两容器中反应的化学反应速率相等
D、容器①中，化学反应速率为：
（4）已知：2H₂ (g) + O₂ (g) = 2H₂O (g)  ΔH＝－484 kJ/mol，写出CO完全燃烧生成CO₂的热化学方程式：                                   。
（5）容器①中反应进行到t min时，测得混合气体中CO₂的物质的量为0.6 mol。若用200 ml 、5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为（用一个离子方程式表示）                         。

已知1mol SO₂(g)氧化为1mol SO₃的ΔH=-99kJ·mol^-1.请回答下列问题：
（1）已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol^-1，计算由S(s)生成3 molSO₃(g)的△H =         
在量热计中(如图)将100 mL 0.50 mol/L的CH₃COOH溶液与100 mL 0.55 mol/L NaOH溶液混合，温度从298.0 K升高到300.7 K．已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1 K所需要的热量)是150.5 J/K，溶液密度均为1 g/mL，生成溶液的比热容c＝4.184 J/(g·K)．

(2) CH₃COOH的中和热ΔH＝_______________________________.
（3）CH₃COOH的中和热的文献值为－56.1 kJ/mol，你认为(1)中测得的实验值偏差可能的原因是（填二点）____________________________________________

下列热化学方程式中，正确的是（    ）

A．甲烷的燃烧热为－890.3kJ·mol^-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－890.3kJ·mol^-1

B．含20.0g的NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)＝CH3COONa(aq)＋H2O(l) △H＝－57.4 kJ·mol^-1

C．上图是298K、101Pa时CO和合成的反应过程中能力变化的曲线图，则该反应的热化学方程式为：

D．已知：2Zn(s)＋O2(g)＝2ZnO(s) ΔH＝－701.0kJ/mol

2Hg(l)＋O₂(g)＝2HgO(s)      ΔH＝－181.6kJ/mol
则Zn(s)＋HgO(s)＝ZnO(s)＋Hg(l) ΔH＝－259.7 kJ·mol^-1

某短周期元素的原子最外层电子数为次外层的2倍，其单质甲可发生如下反应：
甲 + 乙丙 + 丁 + 水。
（1）若丙为NO₂。
①甲与乙反应的化学方程式为                                               。
②火箭常用NO₂的二聚体N₂O₄作氧化剂，肼（N₂H₄）作燃料，已知：
N₂(g)＋2O₂(g)＝2NO₂(g)          △H ＝－67.7kJ·mol^-1
N₂H₄(g)＋O₂(g)＝N₂(g)＋2H₂O(g)  △H ＝－534.0kJ·mol^-1
2NO₂(g)N₂O₄(g)            △H ＝－52.7kJ·mol^-1
试写出气态肼（N₂H₄）在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：           
___________________________________________________。
③肼又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池。肼燃料电池原理如右图所示，右边电极为       （填“正极”、“负极”），左边电极上发生的电极反应式为               。

（2）若丙为SO₂。
①把乙滴入硫酸铜晶体中，观察到的现象是              。
②SO₂气体有毒，多余的SO₂气体常用足量的NaOH溶液吸收，写出吸收液中离子浓度由大到小的顺序：                                  。
③在氧化还原反应的过程中，氧化反应和还原反应同时发生，有关反应：
SO₂－2e^－＋2H₂O = SO₄^2－＋4H^＋反应的说法错误的是                          。

A．该反应为氧化反应

B．上述反应中若转移电子物质的量为0.05mol，则生成溶液的PH值为1

C．Fe2(SO4)3、品红两种溶液都能使上述反应进行

D．通入Cl2会降低SO2的漂白作用

2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO₂(g)氧化为1mol的ΔH=—99kJ·mol^—1．请回答下列问题：

（1）图中A、C分别表示   、    ，E的大小对该反应的反应热有无影响？  。该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低？  ，理由是      ；
（2）图中△H=  KJ·mol^—1；
（3）V₂O₅的催化循环机理可能为：V₂O₅氧化SO₂时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式         ；
（4）如果反应速率υ（SO₂）为0．05 mol·L^—1·min^—1,则υ（O₂）=  mol·L^—1·min^—1、
υ(SO₃)=       mol·L^—1·min^—1；
（5）已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol^—1，计算由S(s)生成3 molSO₃(g)的△H  （要求计算过程）。
（6）甲烷燃料电池（KOH作电解质溶液）
负极反应方程式是：                                                  
正极反应方程式是：                                                     
总反应方程式是：                                                     
（7）常温下，设pH 均为5的H₂SO₄和A1₂(SO₄)₃溶液中由水电离出的c(H⁺)分别为c₁、c₂，则c₁：c₂=                   。
（8）浓度为0.5 mol/L的盐酸与等浓度的氨水溶液反应，使溶液呈中性，则混合前体积V酸________V碱(填“大于”、“小于”或“等于”)
(9)取10 mL溶液0.5 mol/L的盐酸，加水稀释到500 mL，则此时溶液中由水电离出的c(H^＋)＝________。

   (12分）甲醇作为新型汽车动力燃料，工业上可由CO和H₂合成。该反应的热化学方程式：
该反应的原料CO和H₂本身可作为燃料，它们的热化学方程式为：

某些化学键的键能数据如下表

请回答下列问题：
(1)反应③中的ΔH₃=________kJ/mol
(2) CH₃OH燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为
,该反应的焓变=________kJ/mol (用含a、b的式子表示)；
(3) 若降低温度，反应①的化学平衡常数K值将________ (填“增大”、“减小”或“不变”)；
(4) 甲醇一空气电池是一种髙效、低污染质子交换腆燃料电池，电池总反应为。甲醉在催化剂作用下提供质子和电子。右图为该电池的示意图，则电极d上发生的电极反应式为________________。

能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。（注：“原子经济性”是指，在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中）
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇
反应I：  CO(g) ＋ 2H₂(g)   CH₃OH(g)  ΔH₁
反应II： CO₂(g) ＋ 3H₂(g)   CH₃OH(g)  +  H₂O(g)  ΔH₂
上述反应符合“原子经济”原则的是：             （填“I”或“Ⅱ”）。
（2）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH ＝－1275.6 kJ·mol^-1
② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝－566.0 kJ·mol^-1
③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ·mol^-1
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式
__________________________________________________
（3）甲醇—空气燃料电池，电解质溶液是：20%～30%的KOH溶液。请写出甲醇—空气燃料电池放电时正极的电极反应式。
                                        　　。
（4）下图是一个电化学过程示意图。

①锌片上发生的电极反应式为                         。
②假设使用甲醇—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化96g，则燃料电池理论上需要     mol甲醇。

下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（   ）

A．已知2H2(g)＋O2(g)2H2O(g) ΔH ＝－483.6 kJ·mol^–1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol^–1

B．已知C(石墨，s)C(金刚石，s) ΔH＞0，则石墨比金刚石稳定

C．已知OH^–(aq)＋H^+(aq)H2O(l) ΔH＝－57.4 kJ·mol^–1，则含20.0 g NaOH的稀溶液与CH3COOH的稀溶液完全中和，放出的热量等于28.7 kJ

D．已知2C(s)＋2O2(g)2CO2(g) ΔH1 2C(s)＋O2(g)2CO(g) ΔH2，则ΔH1＞ΔH2

在火箭推进器中装有强还原剂肼（N₂H₄）和强氧化剂（H₂O₂），当它们混合时，即产生大量的N₂和水蒸气，并放出大量热。已知0.4mol液态肼和足量H₂O₂反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量。
（1）写出该反应的热化学方程式__________________________________________。
（2）已知H₂O(l)====H₂O(g)；△H=+44kJ·mol^-1，则16 g液态肼燃烧生成氮气和液态水时，放出的热量是________kJ。
（3）上述反应应用于火箭推进剂，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很突出的优点是________________________。
（4）已知N₂(g)+2O₂(g)="===2" NO₂(g)；△H="+67.7" kJ·mol^-1， N₂H₄(g)+O₂(g)="==" N₂(g)+2H₂O (g)；△H="-534" kJ·mol^-1，根据盖斯定律写出肼与NO₂完全反应生成氮气和气态水的热化学方程式________________________________________。

CuSO₄溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
（1）某同学配制CuSO₄溶液时，向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水，并不断搅拌，结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解，于是对悬浊液加热，结果发现浑浊更明显了，随后，他向烧杯中加入了一定量的      溶液，得到了澄清的CuSO₄溶液。
（2）该同学利用制得的CuSO₄溶液，进行以下实验探究。

①图一是根据反应Zn + CuSO₄== Cu + ZnSO₄设计成的锌铜原电池。Cu极的电极反应式是       ，盐桥中是含有琼胶的KCl饱和溶液，电池工作时K⁺向      移动（填“甲”或“乙”）。
②图二中，Ⅰ是甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是       （填“CH₄”或“O₂”），a处电极上发生的电极反应式是        ；当铜电极的质量减轻3.2g，则消耗的CH₄在标准状况下的体积为      L。
（3）反应一段时间后，燃料电池的电解质溶液完全转化为K₂CO₃溶液，以下关系正确的是     。

A．c(K^+)+c(H^+)=c(HCO3^-)+ c(CO3^2-)+c(OH^-)

B．c(OH^-)=c(H^+)+c(HCO3^-)+2c(H2CO3)

C．c(K^+)>c(CO3^2-)>c(H^+)>c(OH^-)

D．c(K^+)>c(CO3^2-)>c(OH^-)>c(HCO3^-)

E．c(K⁺)= 2c(CO₃^2-)+ c(HCO₃^-)+c(H₂CO₃)