高中化学消去反应与水解反应试题

（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：
________________________________________________________________________。

氮是地球上含量丰富的原子元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）25℃时，0.1mol/LNH₄NO₃溶液中水的电离程度     （填“大于”、“等于”或“小于”） 0.1mol/L NaOH溶液中水的电离程度。
（2）若将0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH₄NO₃溶液等体积混合，混合溶液中2c(NH₄⁺)＞c(NO₃^－)，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是                       。
（3）发射火箭时肼(N₂H₄)为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。经测定16g气体在上述反应中放出284kJ的热量。则该反应的热化学方程式是                       。
（4）下图是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图。

已知：N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)  △H＝＋180kJ/mol
2NO (g)＋O₂(g)＝2NO₂(g)     △H＝－112.3kJ/mol
则反应：2NO(g)＋2CO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)的△H是       。

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）____________________________________________

(16分)为治理环境，减少雾霾，应采取措施减少二氧化硫、氮氧化物(NO_x)和CO₂的排放量。
I．处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。
①CH₄（g）+4NO₂（g）＝4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁＝—574 kJ/mol
②CH₄（g）+2NO₂（g）＝N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂＝—867kJ/mol
（1）若用4．48LCH₄还原NO生成N₂，则放出的热量为______kJ。（气体体积已折算为标准状况下）
（2）NOx可用强碱溶液吸收产生硝酸盐。在酸性条件下，FeSO₄溶液能将NO₃^－还原为NO，NO能与多余的FeSO₄溶液作用生成棕色物质，这是检验NO₃^－的特征反应。电解的原理如图所示
则：写出该过程中产生NO的离子方程式：____________。

（3）电解时阴极的电极反应式为____；当电路中转移20 mol电子时，交换膜左侧溶液质量减少________g。
Ⅲ利用I₂O₅消除CO污染的反应为：5CO（g）+I₂O₅（s）5CO₂（g）+I₂（s）。不同温度下，向装有足量I₂O₅固体的2L恒容密闭容器中通入4 molCO，测得CO₂的体积分数()随时间(t)变化曲线如图。

回答：
（4）T₁时，该反应的化学平衡常数的数值为____。
（5）下列说法不正确的是_______（填字母）。

A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

C．d点时，在原容器中充入一定量氦气，CO的转化率不变

D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb＜Kd

Ⅳ．以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄通过反应CO₂（g）+CH₄（g）CH₃COOH（g）△H＜0直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。

（6）①250—300℃时，乙酸的生成速率减小的主要原因是_______。
②工业生产中该反应的温度常选择250℃、不选择400℃，从综合经济效益考虑，其原因是_______。

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

下列说法正确的是（   ）

A．甲烷的标准燃烧热为ΔH＝-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＝－890.3 kJ·mol^-1

B．已知H2O(L)＝H2O(g) ΔH＝＋44kJ·mol^-1,则2g H2(g)完全燃烧生成液态水比生成 气态水多释放22kJ的能量

C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0

D．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH相同

   (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________________。

（1）请回答下列问题：
①已知：①CO(g) + 1/2O₂(g) = CO₂(g)     △H= －283.0kJ·mol^－1
②CH₃OH(l) + 3/2O₂(g) = CO₂(g)+2H₂O(l)  △H= －726.5kJ·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：____________________________________________________________________；
②已知拆开1molH－H键、1molCl－Cl键、1molH—Cl键分别需要的能量是436kJ、243kJ、432kJ，则反应则反应：H₂(g)+ Cl₂(g)=2HCl (g) 的△H=         。
（2）已知25℃、101 kPa下，稀的强酸与稀的强碱溶液反应的中和热为 -57.3 kJ/mol。
①则表示稀硫酸与稀烧碱溶液中和反应的热化学方程式为：                       。
②测定中和热实验时所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、       、               。

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

已知反应：
①2C(s)＋O₂(g)＝2CO（g）△H＝－221kJ/mol
②H^＋(aq)＋OH^－(aq)＝H₂O(1)；△H＝－57.3kJ/mol 下列结论正确的是

A．碳的燃烧热大于110.5kJ/mol

B．①的反应热为221kJ/mol

C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ/mol

D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量

端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，成为Glaser反应． $2R﹣C\equiv C﹣H\stackrel{\mathrm{催化剂}}{\to }R﹣C\equiv C﹣C\equiv C﹣R+H_2$ 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值．下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：

回答下列问题：

（1）B的结构简式为________，D的化学名称为________．

（2）①和③的反应类型分别为________、________．

（3）E的结构简式为________．用 $1molE$ 合成1，4﹣二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气________mol．

（4）化合物（________）也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为________．

（5）芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3：1，写出其中3种的结构简式________．

（6）写出用2﹣苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成路线________．

氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： 
(1)氮元素原子的L层电子数为       ；
(2)NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄)，该反应的化学方程式为          ； 
(3)肼可作为火箭发动机的燃料，它与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。
已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄ (1)          △H₁= -195kJ·mol^-1 
②N₂H₄ (1) + O₂(g)= N₂(g) + 2 H₂O    △H₂= -534.2kJ·mol^-1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式                             ；
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，写出该电池放电时负极的反应式    。
(5)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为：
2Li（s）+I₂（s）="2LiI" （s）       △H
已知：4Li（s）+O₂（g）=2Li₂O（s）      △H₁
4 LiI（s）+O₂（g）=2I₂（s）+2Li₂O（s）  △H₂
则电池反应的△H=_______________；碘电极作为该电池的__________极。
(6)高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃和KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为          ；与MnO₂—Zn电池类似，K₂FeO₄—Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为       ，该电池总反应的离子方程式为            。

Ⅰ在催化剂作用下，CO₂和H₂可以制取甲醇。用工业废气中的可制取甲醇，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O 常温常压下已知下列反应的能量变化如图示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式：                              。
Ⅱ硼氢化钠（NaBH₄）是有机合成中的重要还原剂。最新研究发现，以NaBH₄和H₂O₂为原料，NaOH溶液作电解质溶液，可以设计成全液流电池，其工作原理如图所示，假设电池工作前左右两槽溶液的体积各为1L，回答下列问题：

（1）电极b为           （填“正极”或“负极”），电极a上发生反应的电极反应式为                                     。
（2）电池工作时，Na⁺向     极（填“a”或“b”）移动，当左槽产生0．0125molBO₂^—离子时，右槽溶液pH=           
（3）用该电池电解一定浓度的CuSO₄溶液至无色后继续电解一段时间。断开电路，向溶液中加入0．1molCu(OH)₂，溶液恢复到电解之前状态，则电解过程中转移电子数目为_________

下列说法或表示方法正确的是 (　　)

A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多

B．由C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH＝+119 kJ·mol^－1可知，金刚石比石墨稳定

C．在稀溶液中：H^＋(aq)＋OH^－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol^－1，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ

D．在25 ℃、101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol^－1

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)