三年高考真题化学分项汇编专题02化学计量与化学计算.docx
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三年高考真题化学分项汇编专题02化学计量与化学计算
三年(2017-2019)高考真题化学分项汇编:
专题02化学计量与化学计算
专题02化学计量与化学计算
1.[2019新课标Ⅱ]已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.3g3He含有的中子数为1NA
B.1L0.1mol·L−1磷酸钠溶液含有的
数目为0.1NA
C.1molK2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA
D.48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA
【答案】B
【解析】A.
的中子数为3-2=1,则3g
的中子数为
=NA,A项正确;
B.磷酸钠为强碱弱酸盐,磷酸根离子在水溶液中会发生水解,则1L0.1mol/L的磷酸钠溶液中磷酸根离子的个数小于1L×0.1mol/L×NAmol-1=0.1NA,B项错误;
C.重铬酸钾被还原为铬离子时,铬元素从+6降低到+3,1mol重铬酸钾转移的电子数为3mol×2×NAmol-1=6NA,C项正确;
D.正丁烷与异丁烷的分子式相同,1个分子内所含共价键数目均为13个,则48g正丁烷与10g异丁烷所得的混合物中共价键数目为
×13×NAmol-1=13NA,D项正确;
答案选B。
2.[2019新课标Ⅲ]设NA为阿伏加德罗常数值。
关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是
A.每升溶液中的H+数目为0.02NA
B.c(H+)=c(
)+2c(
)+3c(
)+c(OH−)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
【答案】B
【解析】A、常温下pH=2,则溶液中氢离子浓度是0.01mol/L,因此每升溶液中H+数目为0.01NA,A错误;
B、根据电荷守恒可知选项B正确;
C、加水稀释促进电离,电离度增大,但氢离子浓度减小,pH增大,C错误;
D、加入NaH2PO4固体,H2PO4-浓度增大,抑制磷酸的电离,溶液的酸性减弱,D错误;
答案选B。
3.[2018新课标Ⅲ]下列叙述正确的是
A.24g镁与27g铝中,含有相同的质子数
B.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同
C.1mol重水与1mol水中,中子数比为2∶1
D.1mol乙烷和1mol乙烯中,化学键数相同
【答案】B
【解析】A.1个Mg原子中有12个质子,1个Al原子中有13个质子。
24g镁和27g铝各自的物质的量都是1mol,所以24g镁含有的质子数为12mol,27g铝含有的质子的物质的量为13mol,选项A错误。
B.设氧气和臭氧的质量都是Xg,则氧气(O2)的物质的量为
mol,臭氧(O3)的物质的量为
mol,所以两者含有的氧原子分别为
×2=
mol和
×3=
mol,即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的,而每个氧原子都含有8个电子,所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数,选项B正确。
C.重水为
,其中
含有1个中子,
含有8个中子,所以1个重水分子含有10个中子,1mol重水含有10mol中子。
水为
,其中
没有中子,
含有8个中子,所以1个水分子含有8个中子,1mol水含有8mol中子。
两者的中子数之比为10:
8=5:
4,选项C错误。
D.乙烷(C2H6)分子中有6个C-H键和1个C-C键,所以1mol乙烷有7mol共价键。
乙烯(C2H4)分子中有4个C-H键和1个C=C,所以1mol乙烯有6mol共价键,选项D错误。
点睛:
本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题,一般来说先计算物质基本微粒中含有多少个需要计算的粒子或微观结构,再乘以该物质的物质的量,就可以计算出相应结果。
4.[2018新课标Ⅱ]NA代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.常温常压下,124gP4中所含P—P键数目为4NA
B.100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA
D.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA
【答案】C
【解析】A.常温常压下,124gP4的物质的量是1mol,由于白磷是正四面体结构,含有6个P-P键,因此其中所含P—P键数目为6NA,A错误;
B.铁离子在溶液中水解,所以100mL1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA,B错误;
C.甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子,标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol,其中含氢原子数目为2NA,C正确;
D.反应2SO2+O2
2SO3是可逆反应,因此密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NA,D错误。
答案选C。
点睛:
本题主要是考查阿伏加德罗常数的应用,是高考的一个高频考点,主要从物质结构、水解、转移电子、可逆反应等角度考查,本题相对比较容易,只要认真、细心就能做对,平时多注意这方面的积累。
白磷的结构是解答的难点,注意与甲烷正四面体结构的区别。
5.[2018新课标Ⅰ]NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA
B.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
【答案】B
【解析】A、16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1NA,A错误;
B、标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18NA,B正确;
C、1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3NA,C错误;
D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0NA,D错误。
答案选B。
点睛:
选项D是易错点,主要是不清楚甲烷发生取代反应时属于自由基取代反应,每个氢原子都有可能被取代,其产物比较复杂,这与乙烯与氢气的加成反应完全不同。
6.[2018海南]NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.12g金刚石中含有化学键的数目为4NA
B.18g的D2O中含有的质子数为10
C.28g的乙烯和环已烷混合气体中所含原子总数为6NA
D.1L1mol·L¯1的NH4Cl溶液中NH4+和Cl−的数目均为1NA
【答案】C
【解析】A.金刚石中每一个碳原子有四条共价键,但一个碳碳键被2个碳原子共用,即一个碳原子只分摊2个共价键,所以12g金刚石中,即1mol金刚石中含有化学键的数目为2NA,故不符合题意;
B.D2O的摩尔质量为(2×2+16)g/mol=20g/mol,则18g的D2O中中含有的质子数为
NA=9NA,故不符合题意;
C.乙烯和环已烷的最简式都为CH2,故等质量的气体所含原子总数相同,所含原子总数为
3NA=6NA,符合题意;
D.NH4+会发生水解,故数目<1NA,不符合题意;
故答案为:
C。
【点睛】解题时注意易错点:
A中容易忽略一个共价键是两个原子共用的;B中同位素原子质量数不同;D中容易忽略铵根离子的水解。
7.[2017浙江11月选考]设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.含0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的镁反应,转移电子数大于0.2NA
B.25℃时,pH=3的醋酸溶液1L,溶液中含H+的数目小于0.001NA
C.任意条件下,1mol苯中含有C—H键的数目一定为6NA
D.amol的R2+(R的核内中子数为N,质量数为A)的核外电子数为a(A-N-2)NA
【答案】B
【解析】A.0.2molH2SO4与镁反应,若生成氢气,转移0.4mol电子,若生成二氧化硫,转移0.4mol电子,因此含0.2molH2SO4的浓硫酸和足量的镁反应,转移电子数一定大于0.2NA,故A正确;B.25℃时,1LpH=3的醋酸溶液中c(H+)=0.001mol/L,溶液中含H+的数目等于0.001NA,故B错误;C.苯的化学式为C6H6,1mol苯中有C—H键的数目一定为6NA,故C正确;D.R2+(R的核内中子数为N,质量数为A)的核外电子数为A-N-2,则amol的R2+的核外电子数为a(A-N-2)NA,故D正确;故选B。
点睛:
本题的易错点为A,硫酸与金属镁反应可以生成氢气,也可以生成二氧化硫,可以利用极限的思维方式极限解答。
8.[2017浙江4月选考]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA
B.1L0.1mol·L-1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4NA
C.0.1molKI与0.1molFeCl3在溶液中反应转移的电子数为0.1NA
D.0.1mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧分子数为0.3NA
【答案】D
【解析】标况下,乙醇为非气体,A错误;B忽略水中的氧原子;C忽略Fe3+与I-反应是一个可逆反应;1mol乙醇或乙烯消耗的氧气都为3mol,1mol混合物(任意比例混合)消耗氧气都为3mol。
9.[2017海南卷]NA为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述错误的是
A.1mol乙烯分子中含有的碳氢键数为4NA
B.1mol甲烷完全燃烧转移的电子数为8NA
C.1L0.1mol·L−1的乙酸溶液中含H+的数量为0.1NA
D.1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA
【答案】C
【解析】A、乙烯的结构简式为CH2=CH2,1mol乙烯中含有碳氢键的物质的量为4mol,故A说法正确;B、甲烷燃烧生成CO2,甲烷中C的化合价为-4价,CO2中C的化合价为+4价,因此1mol甲烷完全燃烧转移电子物质的量为8mol,故B说法正确;C、乙酸是弱酸,部分电离,因此溶液中H+物质的量小于0.1mol,故C说法错误;D、1molCO含有质子物质的量为(6+8)mol=14mol,1molN2中含有质子物质的量为2×7mol=14mol,因此1molN2和CO的混合气体中含有质子物质的量为14mol,故D说法正确。
【名师点睛】本题考查阿伏加德罗常数的应用,一般从结构、转移电子、弱电解质电离、隐含条件、微粒数、气体摩尔体积等角度进行考查,从结构:
书写常见物质的结构,如金刚石为原子晶体,一个碳原子与四个碳原子形成化学键,因此一个碳原子真正具有的共价键为2个,1个SiO2中Si有4个化学键等等;转移电子:
一般涉及歧化反应,那就从氧化产物或还原产物中寻找,如Na2O2与H2O的反应,从氧气中进行判断,生成1molO2转移电子物质的量为1×2×[0-(-1)]mol=2mol;隐含条件:
一般涉及可逆反应,如NO和O2的反应,2NO+O2=2NO2,2NO2
N2O4,可逆反应不能进行到底;气体摩尔体积:
看清楚条件是否是标准状况,标准状况下,此物质是否是气体,记住H2O、SO3、HF在标准状况下不是气体;这需要夯实基础知识,此题一般属于基础题,容易拿分。
10.[2017新课标Ⅱ卷]阿伏加德罗常数的值为
。
下列说法正确的是
A.1L0.1mol·
NH4Cl溶液中,
的数量为0.1
B.2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2
D.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应后,其分子总数为0.2
【答案】D
【解析】A、
是弱碱根离子,发生水解:
+H2O
NH3·H2O+H+,因此
数量小于0.1NA,故A错误;B、2.4gMg为0.1mol,与硫酸完全反应后转移的电子的物质的量为2.4×2÷24mol=0.2mol,因此转移电子数为为0.2NA,故B错误;C、N2和O2都是分子组成,标准状况下,2.24L任何气体所含有的分子数都为0.1NA,故C错误;D、H2+I2
2HI,反应前后系数之和相等,即反应后分子总物质的量仍为0.2mol,分子数为0.2NA,故D正确。
【名师点睛】本题考查阿伏加德罗常数的应用,是高考的一个热点,主要从物质结构、水解、转移电子、可逆反应等角度考查,本题相对比较容易,只要认真、细心就能做对,平时多注意这方面的积累。
11.[2017新课标Ⅲ卷]NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.0.1mol的
中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P−Cl键
【答案】A
【解析】A.B的原子序数为5,即质子数为5,在质量数为11的B原子中含有6个中子,0.1mol11B含有0.6NA个中子,A正确;B.溶液体积未定,不能计算氢离子个数,B错误;C.标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算2.24L苯的物质的量,则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目,C错误;D.PCl3与Cl2反应生成PCl5的反应是可逆反应,反应物不可能完全转化为生成物,则1molPCl3与1molCl2反应生成的PCl5小于1mol,增加的P-Cl键的数目小于2NA个,D错误。
答案选A。
【名师点睛】考查与阿伏加德罗常数有关计算时,要正确运用物质的量的有关计算,同时要注意气体摩尔体积的使用条件;另外还要谨防题中陷阱,如讨论溶液里的离子微粒的数目时,要考虑:
①溶液的体积,②离子是否水解,③对应的电解质是否完全电离;涉及化学反应时要考虑是否是可逆反应,如选项D涉及可逆反应,反应的限度达不到100%;其它如微粒的结构、反应原理等,总之要认真审题,切忌凭感觉答题。
三年(2017-2019)高考真题化学分项汇编:
专题07化学反应中的能量变化
专题07化学反应中的能量变化
1.[2019江苏]氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。
下列有关说法正确的是
A.一定温度下,反应2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)能自发进行,该反应的ΔH<0
B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e−
4OH−
C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数目为6.02×1023
D.反应2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:
ΔH=反应中形成新共价键的键能之和−反应中断裂旧共价键的键能之和
【答案】A
【解析】A.体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向,该反应属于混乱度减小的反应,能自发说明该反应为放热反应,即∆H<0,故A正确;
B.氢氧燃料电池,氢气作负极,失电子发生氧化反应,中性条件的电极反应式为:
2H2−4e−=4H+,故B错误;
C.常温常压下,Vm≠22.L/mol,无法根据气体体积进行微粒数目的计算,故C错误;
D.反应中,应该如下估算:
∆H=反应中断裂旧化学键的键能之和−反应中形成新共价键的键能之和,故D错误;
故选A。
2.[2018海南]炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧。
活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。
活化氧可以快速氧化SO2。
下列说法正确的是
A.每活化一个氧分子吸收0.29eV能量
B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eV
C.氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程
D.炭黑颗粒是大气中SO2转化为SO3的催化剂
【答案】CD
【解析】A.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此是放出能量,故A不符合题意;
B.由图可知,水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,故B不符合题意;
C.由图可知,氧分子的活化是O-O的断裂与C-O键的生成过程,故C符合题意;
D.活化氧可以快速氧化SO2,而炭黑颗粒可以活化氧分子,因此炭黑颗粒可以看作大气中SO2转化为SO3的催化剂,故D符合题意;
故答案为CD。
3.[2018江苏]下列说法正确的是
A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B.反应4Fe(s)+3O2(g)
2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应
C.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023
D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快
【答案】C
【解析】A项,氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能,理论上能量转化率高达85%~90%,A项错误;B项,反应4Fe(s)+3O2(g)
2Fe2O3(s)的ΔS
0,该反应常温下可自发进行,该反应为放热反应,B项错误;C项,N2与H2的反应为可逆反应,3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子数小于6mol,转移电子数小于6
6.02
1023,C项正确;D项,酶是一类具有催化作用的蛋白质,酶的催化作用具有的特点是:
条件温和、不需加热,具有高度的专一性、高效催化作用,温度越高酶会发生变性,催化活性降低,淀粉水解速率减慢,D项错误;答案选C。
点睛:
本题考查燃料电池中能量的转化、化学反应自发性的判断、可逆的氧化还原反应中转移电子数的计算、蛋白质的变性和酶的催化特点。
弄清化学反应中能量的转化、化学反应自发性的判据、可逆反应的特点、蛋白质的性质和酶催化的特点是解题的关键。
4.[2018北京]我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。
该历程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有C―H键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了C―C键
D.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率
【答案】D
【解析】A项,根据图示CH4与CO2在催化剂存在时生成CH3COOH,总反应为CH4+CO2
CH3COOH,只有CH3COOH一种生成物,原子利用率为100%,A项正确;B项,CH4选择性活化变为①过程中,有1个C—H键发生断裂,B项正确;C项,根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量,对比①和②,①→②形成C—C键,C项正确;D项,催化剂只影响化学反应速率,不影响化学平衡,不能提高反应物的平衡转化率,D项错误;答案选D。
点睛:
本题考查原子利用率、化学反应的实质、化学反应中的能量变化、催化剂对化学反应的影响,解题的关键是准确分析示意图中的信息。
注意催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,催化剂不能改变ΔH、不能使化学平衡发生移动。
5.[2017江苏]通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。
下列说法不正确的是
①C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)ΔH1=akJ·mol−1
②CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH2=bkJ·mol−1
③CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=ckJ·mol−1
④2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH4=dkJ·mol−1
A.反应①、②为反应③提供原料气
B.反应③也是CO2资源化利用的方法之一
C.反应CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+
H2O(l)的ΔH=
kJ·mol−1
D.反应2CO(g)+4H2(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d)kJ·mol−1
【答案】C
【解析】A.反应①、②的生成物CO2和H2是反应③的反应物,A正确;B.反应③可将二氧化碳转化为甲醇,变废为宝,B正确;C.4个反应中,水全是气态,没有给出水由气态变为液态的焓变,所以C错误;D.把反应②③④三个反应按(②+③)
2+④可得该反应及对应的焓变,D正确。
【名师点睛】本题以合成新能源二甲醚为背景,考查学生对简单化工流程的反应原理、能量的转化关系、化学反应焓变的概念、盖斯定律的运用等知识的掌握和理解程度,同时关注了节能减排、工业三废资源化处理、开发利用新能源等社会热点问题。
6.[2017·11月浙江选考]根据Ca(OH)2/CaO 体系的能量循环图:
下列说法正确的是
A.ΔH5>0B.ΔH1+ΔH2=0
C.ΔH3=ΔH4+ΔH5D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0
【答案】D
【解析】A.水由510℃的气态变为25℃的液态,放热,△H5<0,故A错误;B.由图可知,有关△H1与△H2的反应进行时,反应物与生成物的温度不同,所以△H1+△H2≠0,故B错误;C.由图可知,△H3>0,△H4<0,△H5<0,所以△H3≠△H4+△H5,故C错误;D.根据能量守恒定律,ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5=0,故D正确;故选D。
7.[2017·4月浙江选考]下列物质放入水中,会显著放热的是
A.食盐B.蔗糖C.酒精D.生石灰
【答案】D
【解析】生石灰CaO溶于水,生成Ca(OH)2并会放出大量的热。
8.[2017·4月浙江选考]已知断裂1molH2(g)中的H—H键需要吸收436.4kJ的能量,断裂1molO2(g)中的共价键需要吸收498kJ的能量,生成H2O(g)中的1molH—O键能放出462.8kJ的能量。
下列说法正确的是
A.断裂1molH2O中的化学键需要吸收925.6kJ的能量
B.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-480.4kJ·mol-1
C.2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=471.6kJ·mol-1
D.H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH=-240.2kJ·mol-1
【答案】B
【解析】本题易错选A。
1molH2O中2molH—O,断裂1molH2O(g)吸收热量为2×462.8kJ,A选项未说明H2O状态,故不正确;C、D中都为H2O(l),根据题意,错误;经计算B方程式中ΔH=2×436.4kJ·mol-1+498-4×462.8kJ·mol-1=-480.4(kJ·mol-1),故正确。
9.[2019新课标Ⅱ节选]环戊二烯(
)是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题:
(1)已知:
(g)
(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol−1①
H2(g)+I2(g)
2HI(g)ΔH2=−11.0kJ·mol−1②
对于反应:
(g)+I2(g)
(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol−1。
【答案】
(1)89.3
【解析】
(1)根据盖斯定律①−②,可得反应③的ΔH=89.3kJ/mol;
答案:
89.3;
10.[2019新课标Ⅲ节选]近年来,随
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- 三年 高考 化学 汇编 专题 02 计量 计算