高三化学反应与能量测试题二.docx
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高三化学反应与能量测试题二
高三化学反应与能量测试题二
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人
得分
一、选择题(本题共30道小题,每小题0分,共0分)
1.
最新报道:
科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程.反应过程的示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
2.
已知:
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)
△H=﹣571.6kJ•mol﹣1
2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)
△H=﹣1452kJ•mol﹣1
H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)
△H=﹣57.3kJ•mol﹣1
下列说法正确的是( )
A.H2(g)的燃烧热为571.6kJ•mol﹣1
B.
H2SO4(aq)+
Ba(OH)2(aq)═
BaSO4(s)+H2O(l)△H=﹣57.3kJ•mol﹣1
C.同质量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃烧,H2(g)放出的热量多
D.3H2(g)+CO2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)△H=+131.4kJ•mol﹣1
3.
下列说法正确的是( )
A.需要加热的化学反应都是吸热反应
B.陶瓷、玻璃和水泥都是无机非金属材料
C.醋酸、蔗糖均属于电解质
D.糖类、油脂和蛋白质都能发生水解反应
4.
下列说法正确的是( )
A.分子式为C2H4O的有机化合物性质相同
B.同温同压下,同体积的任何气体均含有相同的原子数
C.密闭容器中1molN2与3molH2充分反应,产物的分子数为2×6.02×1023
D.依据上图能量曲线可确定反应:
CH2=CH2(g)+HBr(g)→CH3CH2Br(l)的△H=(E1+E3﹣E2﹣E4)kJ•mol﹣1
5.
已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣566kJ/mol;
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+
O2(g)△H=﹣226kJ/mol
根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是( )
A.CO的燃烧热为283kJ
B.如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.2Na2O2(s)+2CO2(s)=2Na2CO3(s)+O2(g)△H>﹣452kJ/mol
D.CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时,电子转移数为6.02×1023
6.
甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=﹣192.9kJ/mol根据上述反应,下列说法正确的是( )
A.反应①中的能量变化如图所示
B.可推知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.8kJ/mol
C.1molCH3OH充分燃烧放出的热量为192.9kJ
D.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
7.
我国学者成功发现了新的一类水分解产氢催化剂:
通过调控三氧化钨(W03)局部原子结构,制备出的深蓝色钨氧化物(WO2.9)。
该种钨的氧化物能高效而快速地催化水分解产生H2。
下列有关说法正确的是
A.WO3和WO2.9是同分异构体
B.由WO3制备WO2.9的过程发生了氧化还原反应
C.18gH2O在WO2.9的高效催化下产生H2体积为22.4L
D.利用这种新型催化剂分解水的同时可放出热量
8.
已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol,下列说法不正确的是( )
A.该反应原理可用于设计氢氧燃料电池
B.破坏1molH﹣O键需要的能量是463.4kJ
C.H2O(g)=H2(g)+
O2(g)△H=+241.8kJ/mol
D.H2(g)中的H﹣H键比H2O(g)中的H﹣O键牢固
9.
已知:
①C(s、金刚石)+O2(g)═CO2(g)△H1=﹣395.4kJ•mol﹣1
②C(s、石墨)+O2(g)═CO2(g)△H2=﹣393.5kJ•mol﹣1,上述反应中的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.石墨和金刚石之间的转化是物理变化
B.C(s、金刚石)═C(s、石墨)△H=+1.9kJ•mol﹣1
C.金刚石比石墨的热稳定性好
D.图中b代表反应①的能量变化
10.
某废水中含有的NH4+在一定条件下可被O2氧化,反应过程如下:
①NH4+(aq)+
O2(g)=NO2﹣(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=﹣273kL/mol
②NO2﹣(aq)+
O2(g)=NO3﹣(aq)△H=﹣73kL/mol
下列叙述不正确的是( )
A.1mol的NH3和1mol的NH4+都有10×6.02×1023个电子
B.室温下,0.1mol/LHNO2(aq)pH>1,则NaNO2溶液显碱性
C.NH4+(aq)+2O2(g)=NO3﹣(aq)+2H+(aq)+H2O(l)△H=﹣346kJ/mol
D.在上述两次转化过程中,废水的酸性先增大然后逐渐减弱
11.
甲烷的燃热为890kJ/mol,下列热化学方程式正确的是( )
A.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=+890kJ/mol
B.CH4+2O2═CO2+2H2O△H=﹣890kJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890kJ/mol
D.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890kJ/mol
12.
下列热化学方程式中,能够表示物质燃烧热的是()
A.C(s)+
O2(g)=CO(g)△H=﹣110.5kJ/mol
B.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=﹣184.6kJ/mol
C.H2(g)+
O2(g)=H2O(g)△H=﹣241.8kJ/mol
D.C8H18(l)+
O2(g)=8CO2(g)+9H2O(l)△H=﹣5518kJ/mol
13.
①
②
则
A.
B.
C.
D.
14.
据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂.下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
15.
下列有关化学反应与能量变化的叙述正确的是()
A.铝与氧化铁反应既是氧化还原反应,又是吸热反应
B.化学反应中的能量变化只体现为热量的形式
C.CaO+H2O=Ca(OH)2反应过程中,旧键断裂吸收的能量小于新键形成释放的能量
D.外界条件相同时,放热反应的速率一定大于吸热反应的速率
16.
下列图象描述正确的是( )
A.根据图①可判断可逆反应“A2(g)+3B2(g)
2AB3(g)”的△H>0
B.图②可以表示压强对可逆反应“2A(g)+2B(g)
3C(g)+D(s)”的影响,乙的压强大
C.图③可表示硫酸溶液中滴加氢氧化钡溶液至过量过程中溶液导电性的变化
D.图④是N2与H2合成氨的能量变化曲线,可确定该反应,1molN2和3molH2充分反应时放热一定等于92kJ
17.
下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。
下列选项中不正确的是
A.Mg与F2反应的△S<0
B.MgF2(s)+Br2(l)==MgBr2(s)+F2(g)△H=+600kJ·mol-1
C.MgBr2与Cl2反应的△H<0
D.化合物的热稳定顺序:
MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
18.
下列各表述与示意图一致的是
A.图①表示向含Mg2+、Al3+、NH4+的盐溶液中滴加NaOH溶液时,沉淀的量与NaOH的体积的关系图。
则三种离子的物质的量之比为:
n(Mg2+):
n(Al3+):
n(NH4+)=2:
1:
2,其中使用的NaOH的浓度为2mol·L-1。
B.图②中曲线表示某反应过程的能量变化,当物质A(g)与B(g)反应生成物质C(g)时,
△H>0,若使用正催化剂,E值会减小。
C.图③可用来表示向盐酸酸化的MgSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入Ba(OH)2溶液体积(V)之间的关系图
D.图④表示向一定质量的明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液时,产生沉淀的物质的量(n)
与加入Ba(OH)2溶液体积(V)之间的关系图
19.
关于下列四个图象的说法中正确的是( )
A.图①t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
B.图②该微粒仅为18O2﹣不能为16O2﹣
C.图③若A为CaO,则B可能为MgO
D.图④中的△H1<△H2
20.
下列关于热化学反应的描述中正确的是()
A.HCl和NaOH反应的中和热△H=﹣57.3kJ•mol﹣1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的中和热△H=2×(﹣57.3)kJ•mol﹣1
B.CO(g)的燃烧热是283.0kJ•mol﹣1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+2×283.0kJ•mol1
C.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
D.乙烷的燃烧热就是1mol乙烷燃烧生成气态水和二氧化碳所放出的热量
21.
下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是()
A.H2(g)+
O2(g)═H2O(g)△H1B.C(s)+O2(g)═CO(g)△H2
C.S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3D.H2S(g)+
O2(g)═S(s)+H2O(l)△H4
22.
下列说法或表示法正确的是()
A.氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,前者放出热量多
B.需要加热的反应说明它是吸热反应
C.在稀溶液中:
H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol,若将含0.5molH2SO4的稀硫酸与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3kJ
D.1molS完全燃烧放热297.3kJ,其热化学方程式为:
S+O2═SO2△H=﹣297.3kJ/mol
23.
下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)()
A.C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g);△H=﹣1367.0kJ•mol﹣1(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ•mol﹣1(中和热)
C.S(s)+O2(g)═SO2(g);△H=﹣296.8kJ•mol﹣1(反应热)
D.2NO2═O2+2NO;△H=+116.2kJ•mol﹣1(反应热)
24.
科学家发现,不管化学反应是一步完成还是分几步完成,该反应的热效应是相同的.已知在25℃,105Pa时,1mol石墨和1mol一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳时的放热分别是△H=﹣393.5kJ/mol和△H=﹣283kJ/mol,下列说法或方程式正确的是()
A.在相同条件下,C(石墨,s)+CO2(g)═2CO(g),△H=+172.5kJ/mol
B.1mol石墨不完全燃烧,生成CO2和CO混合气体时,放热504.0kJ
C.2C(石墨,s)+O2(g)═2CO(g),△H=﹣110.5kJ/mol
D.已知金刚石不如石墨稳定,则石墨转变为金刚石需要放热
25.
已知1mol白磷(s)转化为1mol红磷(s),放出18.39kJ热量,又知:
4P(白,s)+5O2(g)═2P2O5(s);△H1
P(红,s)+5O2(g)═2P2O5(s);△2
△H1△H2关系正确的是()
A.△H1<△H2B.△H1=△H2C.△H1>△H2D.无法确定
26.
【考点】平面向量的综合题.
【专题】综合题;三角函数的求值;平面向量及应用.
【分析】(Ⅰ)先利用向量知识,求得f(x)的解析式,再求f(x)的对称中心的坐标及其在区间[﹣π,0]上的单调递减区间;
(Ⅱ)利用f(x0)=3+
,x0
,求得x0的值,再求tanx0的值.
【解答】解:
(Ⅰ)∵A(cosx,sinx),B=(1,1),
∴
=(cosx,sinx),
=(1,1),
∴
=(1+cosx,1+sinx)…
∴f(x)=
=(1+cosx)2+(1+sinx)2=3+2(sinx+cosx)=3+2
sin(x+
)…
由x+
=kπ,k∈Z,即x=kπ﹣
,∴对称中心是(kπ﹣
,3),k∈Z
当2kπ+
≤x+
≤2kπ+
时,f(x)单调递减,即2kπ+
≤x≤2kπ+
,k∈Z
∴f(x)的单调递减区间是[2kπ+
,2kπ+
],k∈Z…
∴f(x)在区间[﹣π,0]上的单调递减区间为[﹣π,﹣
].…
(Ⅱ)∵f(x0)=3+2
sin(x0+
)=3+
,
∴sin(x0+
)=
∵x0
,∴x0+
=
,∴x0=
∴tanx0=tan
=tan(
+
)=﹣2﹣
.…
【点评】本题考查向量知识的运用,考查三角函数的学生,解题的关键是确定函数的解析式,属于中档题.
27.
工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:
SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);△H=+QkJ/mol(Q>0)某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是()
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1mol,则达平衡时,吸收热量为QkJ
C.反应至4min时,若HCl浓度为0.12mol/L,则H2的反应速率为0.03mol/(L•min)
D.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液恰好反应
28.
甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料.利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
化学键
H﹣H
C﹣O
C
O
H﹣O
C﹣H
E/(kJ.mol﹣1)
436
343
1076
465
413
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1=___kJ.mol﹣1,已知△H2=﹣58kJ.mol﹣1,则△H3=___kJ.mol﹣1()
A.99、﹣41B.+99、+41C.﹣99、+41D.﹣99、41
29.
下列图示与对应的叙述相符的是()
A.图1表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
B.图2表示常温下,等量锌粉与足量的等浓度的盐酸反应(滴加CuSO4溶液的为虚线)
C.图3表示KNO3的溶解度曲线,a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液
D.图4表示某可逆反应生成物的量随反应时间变化的曲线,t时反应物转化率最大
30.
已知298K、101KPa条件下
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ•mol﹣1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=﹣571.6kJ•mol﹣1
据此判断,下列说法正确的是
A.H2(g)与O2(g)反应生成H2O(g)是吸热反应
B.1molH2O(g)转变成1molH2O(l)放出44.0kJ热量
C.1molH2O(l)转变成1molH2O(g)放出44.0kJ热量
D.1molH2O(g)转变成1molH2O(l)放出88.0kJ热量
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
二、填空题(本题共14道小题,每小题0分,共0分)
31.
(12分)
(1)CH3OH是一种可燃性的液体。
已知:
①CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+3H2(g);△H=+93.0KJ·mol-1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9KJ·mol-1
③CH3OH(g)=CH3OH(l);△H=-38.19KJ·mol-1
则表示CH3OH的燃烧热的热化学方程式为
(2)燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置,CH3OH—空气燃料电池是一种碱性(20%—30%的KOH溶液)燃料电池。
电池放电时,负极的电极反应
式为。
(3)右图是一个电解过程示意图,假设使用CH3OH—空气燃料电池作为本过程中的电源,其中a为电解液,X和Y是两块电极板。
①若X和Y均为惰性电极,a为一定浓度的硫酸铜溶液,通电后,Y极板上发生的电极反应式为:
。
②若X、Y分别为石墨和铜,a为CuSO4溶液,铜片的质量变化128g,则CH3OH—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气L(
假设空气中氧气体积分数为20%)
(4)已知高锰酸钾能氧化甲醇,也能氧化草酸。
查阅资料,乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸。
①请配平该反应的离子方程式:
______MnO4-+____H2C2O4+____=____Mn2++____CO2↑+____。
②某兴趣小组同学将2.52g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100mL0.2mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,形成的溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为_____________________________(用离子符号表示)。
32.
金属钛(Ti)被称为21世纪金属,在航海、航空、记忆和涂料方面应用广泛,TiO2是一种优良的光催化剂.20世纪科学家尝试用多种方法将金红石(TiO2)还原,发现金红石直接氯化是冶炼钛的关键步骤:
TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(g)+O2(g)△H=+1493kJ•mol﹣1,△S=+61J•K﹣1•mol﹣1
该反应发生温度高达2170℃,能耗大,对设备和生产要求几乎达到苛刻程度.目前科学家采用金红石加碳氯化方法,在较温和条件下成功制取TiCl4,为人类快速迈进钛合金时代做出了巨大贡献.金红石加碳氯化的主要反应如下:
反应Ⅰ:
TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)
TiCl4(g)+CO2(g)△H1,△S1=+64J•K﹣1•mol﹣1
反应Ⅱ:
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)
TiCl4(g)+2CO(g)△H2,△S2
已知:
①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣394.3kJ•mol﹣1
②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=﹣222.3kJ•mol﹣1
请回答:
(1)反应Ⅰ的△H1= kJ•mol﹣1.
(2)对于气体参加的反应,表示平衡常数KP时,用气体组分B的平衡压强P(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应Ⅰ的KP= (用表达式表示).
(3)将金红石加碳氯化反应与金红石直接氯化反应比较,从焓变熵变的角度分析金红石加碳氯化能在较温和条件下成功制取TiCl4的原因 .
(4)在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂TiO2表面与H2O发生反应,2N2(g)+6H2O
(1)═4NH3(g)+3O2(g)△H=+1530.4kJ•mol﹣1
进一步研究相同条件下NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表:
实验组别
1
2
3
4
T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(10﹣6mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
O2生成量/(10﹣6mol)
3.6
4.4
4.5
1.5
反应时间/h
3
3
3
3
容器体积/L
2
2
2
2
①请在图中画出上述反应在“有催化剂”与“无催化剂”两种情况下反应过程中体系能量随反应过程的变化趋势示意图(图中标明必要的文字说明).
②根据表中数据,在303K时,在3h内用氮气表示其平均反应速率为 mol•L﹣1•h﹣1.判断组别4中反应是否达到平衡状态 否 (填“是”或“否”),并说明理由 .
33.
硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用,请回答下列问题:
图1图2
(1)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来,但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,相关的热化学方程式如下:
①CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△=+210.5kJ•mol﹣1
②
CaSO4(s)+CO(g)
CaS(s)+CO2(g)△=﹣47.3kJ•mol﹣1
反应:
CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)
CaS(s)+3CO2(g)△= kJ•mol﹣1
平衡常数K的表达式为。
(2)图1为密闭容器中H2S气体分解生产H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系.
图1中压强P1、P2、P3的大小顺序为 ,理由是 ,该反应平衡常数的大小关系为K(T1) K(T2)(碳“>”“=”或“<”)理由是
(3)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3△H<0
①600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图2,反应处于平衡状态的时间段所示
②据图2判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是 (用文字表达):
10min到15min的曲线变化的原因可能是 (填写编号)
A.加了催化剂
B.缩小容器体积
C.降低温度
D.增加SO2的物质的量
(4)烟气中SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na+)= (用含硫微粒浓度的代数式表示)
34.
CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品.已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H1=akJ•mol﹣1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=bkJ•mol﹣1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3=ckJ•mol﹣1
(1)求反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H= kJ•mol﹣1(用含a、b、c的代数式表示).
(2)一定条件下,等物质的量的CO(g)和H2(g)可合成二甲醚(CH3OCH3),同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式为
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