2023届高考化学第二轮专项提升模拟训练——化学反应的热效应(含解析)
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这是一份2023届高考化学第二轮专项提升模拟训练——化学反应的热效应(含解析),共25页。试卷主要包含了单选题,原理综合题,工业流程题等内容,欢迎下载使用。
2023届高考化学第二轮专项提升模拟训练
——化学反应的热效应
一、单选题
1.(2023春·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校考开学考试)反应 A + B→C + Q(Q>0)分两步进行 ①A + B→X - Q(Q>0);②X→C + Q(Q>0)。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
2.(2023春·上海普陀·高三上海市宜川中学校考阶段练习)分析表中的3个热化学方程式,下列说法错误的是
2022年北京冬奥会“飞扬”火炬的燃料
H2
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ•mol-1
2008年北京奥运会“祥云”火炬的燃料
C3H8
②C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ•mol-1③2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(g) ΔH=-2380kJ•mol-1
A.3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g) ΔH=-504kJ•mol-1
B.等质量的氢气与丙烷相比较,充分燃烧时,氢气放热更多
C.3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g) ΔH=-381kJ•mol-1
D.丙烷的燃烧热为-2039kJ•mol-1
3.(2020秋·广东清远·高三校考期末)燃烧1g CH4生成液态水和气态CO2,放出55.65kJ的热量,以下热化学方程式正确的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=55.65kJ/mol
B.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-55.65kJ/mol
C.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890.4kJ/mol
D.CH4+2O2=CO2+2H2O;ΔH=890.4kJ/mol
4.(2023春·安徽池州·高三统考开学考试)已知, kJ/mol,其他数据如下表。下列说法不正确的是
气态物质
HBr
HCl
1mol分子中的化学键断裂时吸收的能量/kJ
436
a
366
b
c
A.
B.和的总能量小于
C.b大于366
D.a、c的值可以判断Br-Br和Cl-CI键的相对强弱
5.(2023秋·甘肃金昌·高三永昌县第一高级中学校考期末)下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A.已知25℃、101kPa条件下: , ,则比稳定
B.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为,则
C.2mol分解生成1mol和2molNO,并吸收116.2kJ热量,其热化学方程式为
D.的燃烧热为,则燃烧的热化学方程式可表示为:
6.(2023·全国·高三专题练习)根据如图所示的和反应生成过程中能量变化情况,判断下列说法错误的是
A.气态氧原子结合生成时,能放出能量
B.断裂分子中的化学键,需要吸收能量
C.和具有的总能量小于具有的总能量
D.和反应的焓变
7.(2023·辽宁沈阳·统考一模)已知硫的两种晶体形态的相图如图所示(相图:用于描述不同温度、压强下硫单质的转化及存在状态的平衡图像),燃烧的热化学方程式为:
S(斜方,s) ;
S(单斜,s) 。
则下列有关说法中正确的是
A.温度高于119℃且压强小于,单斜硫发生液化现象
B.斜方硫和单斜硫互为同分异构体
C.图中F→G过程为固态硫的气化,该过程只破坏了分子间作用力
D.由上述信息可判断:
8.(2023春·江西·高三校联考期中)下列图示与对应的叙述不相符的是
A.(a)图表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
B.(b)图是金刚石与石墨分别被氧化生成的能量关系曲线,说明石墨转化为金刚石的反应的
C.由(c)图可知,
D.(d)图是某反应:A→C(由两步反应A→B→C完成,B为中间产物)的能量曲线(E表示能量),整个反应中
9.(2023秋·湖南邵阳·高三统考期末)、、三种物质燃烧的热化学方程式如下:
①
②
③
下列说法正确的是
A.
B.
C.与合成反应的原子利用率为100%
D.
10.(2023春·湖南长沙·高三湖南师大附中校考阶段练习)一定条件下,在水溶液中、的能量的相对大小如图所示。下列有关说法正确的是
A.e是
B.a、b、c、d、e中c最稳定
C.反应的热化学方程式为
D.一定温度下,与溶液反应生成的产物中有a、b、d,溶液中a、b、d的浓度之比可能为
11.(2023春·山东烟台·高三山东省招远第一中学校考期中)已知:。以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如图所示:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:……
下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中每消耗,转移电子
B.过程Ⅱ中反应的热化学方程式为
C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能
D.铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点
12.(2023·全国·高三专题练习)在Ni-La表面进行CO2甲烷化的一部分反应历程如图所示,(*CO2表示被Ni-La表面吸附的CO2,TS为中间产物)。下列有关说法错误的是
A.路径1和路径2均分三步进行
B.路径1涉及的反应步骤均为放热反应
C.路径2获得的*CH比路径1更稳定
D.在Ni-La表面进行的CO2甲烷化反应更倾向于通过路径1进行
13.(2023春·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校考开学考试)以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水制氢流程如图。
已知氢气燃烧热△H=-286kJ/mol,△H3为
A.+172kJ/mol B.+400kJ/mol C.+29kJ/mol D.+254kJ/mol
二、原理综合题
14.(2023春·上海嘉定·高三上海市育才中学校考期中)城市使用的燃料,现大多用煤气、液化石油气。煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气体,它由煤炭与水(蒸气)反应制得,故又称水煤气。
I.将煤转化为水煤气是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一,煤转化为水煤气的主要化学反应为:C+H2O(g)CO+H2。C、CO和H2燃烧热化学方程式分别为:
①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-242.0kJ•mol-1
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ•mol-1
(1)请根据以上数据,写出碳与水蒸气反应的热化学方程式:______。
(2)比较反应热数据可知,1molCO(g)和1molH2(g)完全燃烧放出的热量之和,比1molC(s)完全燃烧放出的热量______(填“多”或“少”)。
甲可学据此认为:“煤炭㷋烧时加少量水,可以使煤炭燃烧放出更多的热量”。
乙同学根据盖斯定律作出了下列循环图:
请你写出△H1、△H2、△H3、△H4之间存在的关系式______。
(3)乙同学据此认为:“将煤转化为水煤气再燃烧放出的热量,最多与直接燃烧煤放出的热量相同。”
请分析:甲、乙两同学的观点正确的是______(填“甲”或“乙”)同学,另一同学出现错误观点的原因是______。
(4)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷的燃烧热放出2220.0kJ热量,则相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量比值约为______。
Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨,在航空航天方面应用广泛,可用作火箭燃料。已知N-H键、O=O键键能分别为391kJ•mol-1、497kJ•mol-1,N2H4(g)与O2(g)反应的能量变化如图所示:
(5)N2H4(g)中N-N键的键能为______。一定条件下,N2H4(g)与O2(g)反应的热化学方程式为:______。
15.(2021秋·天津河东·高三统考期末)完成下列问题。
(1)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出CO和NO2反应的热化学方程式_______。
(2)常温常压下,1克乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为52.0kJ,写出乙醇燃烧热的热化学方程式:_______。
(3)写出硫酸和烧碱的稀溶液反应生成1摩尔水时的中和热的热化学反应方程式__________(中和热为57.3kJ/mol)。
(4)同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知:
P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ/mol ①
P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s) ΔH=-738.5kJ/mol ②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为_______。相同状况下,能量状态较低的是_______;白磷的稳定性比红磷_______(填“高”或“低”)。
(5)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。
反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O
已知:此条件下反应A中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量。
①写出此条件下,反应A的热化学方程式_______。
②断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为_______kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键_______(填“强”或“弱”)。
16.(2022春·海南省直辖县级单位·高三嘉积中学校考阶段练习)回答下列问题:
(1)已知:P(s,白磷)=P(s,黑磷)
P(s,白磷)=P(s,红磷)
由此推知,其中最稳定的磷单质是_______(填“白磷”“黑磷”或“红磷”)。
(2)已知在常温常压下:
反应的_______。
(3)已知在常温常压下:
①
②
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_______。
(4)已知反应的,1mol、1mol分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_______kJ。
(5)由和NO反应生成和的能量变化见下图,若生成1mol,_______。
(6)100mL0.200mol/L溶液与1.95g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃,反应后最高温度为30.1℃。已知:反应前后,溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为。(忽略溶液体积和质量变化以及金属吸收的热量)反应的_______。
17.(2022秋·福建莆田·高三莆田一中校考期末)合理的利用吸收工业产生的废气可以减少污染,变废为宝。
(1)用合成尿素。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
总反应:
请回答:反应Ⅰ的_______(用具体数据表示)。
(2)用合成二甲醚()。催化加氢合成二甲醚的过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
其中,反应Ⅱ分以下a、b两步完成,请写出反应a的热化学方程式。
a._______
b.
(3)用可以生产燃料甲醇。已知: ;一定条件下,向体积固定为的密闭容器中充入和,测得和的浓度随时间变化曲线如图所示。
①甲醇中的官能团名称为_______
②反应开始至第3分钟时,反应速率_______mol/(L·min)。反应到10min时的转化率是_______
③为了加快化学反应速率,只改变下列某一条件,可采取的措施有_______(填字母);
A升高温度 B.扩大容器体积 C.再充入气体 D.使用合适的催化剂
④催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性有高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下:
实验编号
温度(K)
催化剂
转化率(%)
甲醇选择性(%)
A
543
Cu/ZnO纳米棒
12.3
42.3
B
543
Cu/ZnO纳米片
11.9
72.7
C
553
Cu/ZnO纳米棒
15.3
39.1
D
553
Cu/ZnO纳米片
12.0
70.6
根据上表所给数据,用生产甲醇的最优选项为_______(填字母)。
三、工业流程题
18.(2022秋·重庆万州·高三重庆市万州第二高级中学校考开学考试)钠及其化合物的生产、应用,是化工生产与研究的重要组成部分。
I.碳酸钠是一种重要的化工原料,主要采用氨碱法生产。回答下列问题:
已知:①
②
(1)反应的_______
II.工业上以侯氏制碱法为基础生产焦亚硫酸钠(Na2S2O3,能溶于水)的工艺流程如下:
(2)反应I的化学方程式是_______。
(3)关于上述流程,下列说法不正确的是_______(填字母)。
A.氨气溶于水使溶液呈碱性的原因是:
B.在空气中灼烧发生反应的化学方程式为
C.该流程中,CO2可以循环使用
D.溶液乙经过蒸发结晶得到五水硫酸铜晶体
(4)Y溶液中含有阳离子有Na+、H+和离子X。检验离子X的方法是_______。
(5)已知 Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2,其离子方程式为_______。
(6)反应III包含多步反应:第一步:……;第二步:
为了减少产品Na2S2O5中的杂质含量,理论上需控制第一步反应中气体反应物与固体反应物的物质的量之比为_______;若通入气体量不足,则会导致产品中杂质含量增加。检验产品中是否含有碳酸钠杂质,所需试剂是_______(填编号)。
①酸性高锰酸钾溶液②品红溶液③澄清石灰水④饱和碳酸氢钠溶液⑤NaOH溶液⑥稀盐酸
参考答案:
1.D
【详解】反应 A + B→C + Q(Q>0)放出热量,说明A+B能量总和大于C能量,①A+B→X- Q(Q>0)为吸热反应,则A+B能量总和小于X能量;②X→C+Q(Q>0)为放热反应,则X能量大于C能量,符合条件的只有D,故选:D。
2.D
【详解】A.根据盖斯定律,①×-③可得3CO(g)+7H2(g)=C3H8(g)+3H2O(g) ΔH=(-484) ×-(-2380)=-504kJ/mol,故A正确;
B.由2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol可知4g氢气反应放出484kJ热量,由C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ/mol可知44g丙烷反应放出2039kJ热量,则4g丙烷反应放出185.4kJ热量,因此等质量的氢气与丙烷相比较,充分燃烧时,氢气放热更多,故B正确;
C.根据盖斯定律,①×5-②可得3CO2(g)+10H2(g)=C3H8(g)+6H2O(g) ΔH=5×(-484kJ/mol)-(- 2039kJ/mol)=-381kJ/mol,故C正确;
D.丙烷的燃烧热是指1mol丙烷完全燃烧生成二氧化碳与液态水放出热量,C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2039kJ/mol为生成气态水,则丙烷的燃烧热不是2039kJ/mol,故D错误;
故选D。
3.C
【详解】1gCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出55.65kJ热量,16g即1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出16×55.65kJ =890.4kJ热量,则热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.4kJ/mol,
故选:C。
4.B
【详解】A.断键时吸热、成键时放热,则,得,A正确;
B.反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,该反应为放热反应,则和的总能量大于,B错误;
C.HCl比HBr稳定,键能大,b大于366,C正确;
D.通过键能大小可以判断Br-Br和Cl-Cl键的相对强弱,D正确。
故选B。
5.A
【详解】A.由题给热化学方程式利用盖斯定可得 ,表明比能量高,稳定性差,选项A正确;
B.中和反应都是放热反应,应小于0,选项B错误;
C.没有标明物质的状态,不符合热化学方程式的表达方式,选项C错误;
D.的燃烧热是指完全燃烧生成指定产物时放出的热量,故产物中的水应为液态水,选项D错误;
答案选A。
6.D
【详解】A.成键放热,根据图示,气态氧原子结合生成时,能放出能量,故A正确;
B.断键吸热,根据图示,断裂分子中的化学键,需要吸收能量,故B正确;
C.断和分子中的化学键需要吸收的总能量为,形成分子中的化学键放出的能量,吸收的能量多放出的能量少,反应吸热,和具有的总能量小于具有的总能量,故C正确;
D.断和分子中的化学键需要吸收的总能量为,形成分子中的化学键放出的能量,反应的焓变,故D错误;
选D。
7.D
【详解】A.由图可知,温度高于119℃时,单斜硫是固态,需要增大压强单斜硫才能发生液化现象,故A错误;
B.单斜硫和正交硫是由S元素形成的不同单质,故正交硫和单斜硫互为同素异形体,故B错误;
C.图中F→G过程为固态硫的气化,由斜方晶体先变为单斜硫再变为气体,过程中发生了化学变化,除了破坏了分子间作用力外,还破坏了共价键,故C错误;
D.①S(斜方,s) ,②S(单斜,s) ,①-②可得,S(斜方,s)=S(单斜,s),由图可知,在相同条件下,斜方硫转变为单斜硫需要升温,即,则,故D正确;
故选D。
8.D
【详解】A.(a)图中,正反应的活化能大于逆反应的活化能,表示反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,A正确;
B.(b)图石墨的能量低于金刚石,石墨转化为金刚石需要吸收能量,反应的,B正确;
C.反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,由(c)图可知,,C正确;
D.(d)图是某反应:A→C(由两步反应A→B→C完成,B为中间产物)的能量曲线(E表示能量),根据盖斯定律,整个反应中,D错误;
故选D。
9.B
【详解】A.①CO的燃烧反应是放热反应,放热反应的反应热△H<0,故,A错误;
B.根据盖斯定律,将①×2+②×4-③,整理可得:,B正确;
C.与合成的反应:,除了生成乙醇还生成水,原子利用率不是100%,C错误;
D.将②扩大2倍,将反应物与生成物颠倒顺序,能量数值相等,符号相反,可得2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=-2b kJ/mol,物质在气态含有的能量比液体时高,反应放出热量越少,则反应热就越大,所以2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H>-2b kJ/mol,D错误;
故合理选项是B。
10.C
【详解】A.e中元素化合价为,则e是,选项A错误;
B.a、b、c、d、e中a的能量最低,能量越低越稳定,所以a最稳定,选项B错误;
C.反应的热化学方程式为 ,选项C正确;
D.与溶液反应生成的产物中有、、,根据氧化还原反应中得失电子守恒,可知,如果溶液中a、b、d的浓度之比为,则不能满足,选项D错误;
答案选C。
11.C
【详解】A.过程Ⅰ:,当有分解时,生成,而的物质的量为,故生成,氧元素由价变为0价,故每消耗转移电子,选项A正确;
B.已知反应①和反应②,根据盖斯定律,由可得过程Ⅱ中反应的热化学方程式,选项B正确;
C.过程Ⅰ和过程Ⅱ中的反应均为吸热反应,故不存在将化学能转化为热能的过程,选项C错误;
D.反应中,为气体,而为固体,故铁氧化合物循环制的产物易分离,且由于利用太阳能,故成本低,选项D正确;
答案选C。
12.B
【详解】A.路径1和路径2均分三步进行,A正确;
B.路径1涉及的反应步骤中有吸热反应,B错误;
C.路径2获得的*CH能量低于路径1,路径2获得的*CH更稳定,C正确;
D.由图可知路径1反应各步骤所需活化能低于路径2,D正确;
故选B。
13.A
【详解】①
②
由盖斯定律可知,①+②得:
④;
燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;氢气燃烧热△H=-286kJ/mol,则⑤;
由盖斯定律可知,-④-⑤得:
③;
故选A。
14.(1)
(2) 多
(3) 乙 甲忽略了煤转化为水煤气需要吸收热量;
(4)7.84
(5) 156
【详解】(1)根据已知反应和盖斯定律,得方程式: ,所以碳与水蒸气反应的热化学方程式:;
(2)和完全燃烧放出的热量之和为,1molC(s)完全燃烧放出的热量为,前者多余后者;根据盖斯定律,;
(3)煤燃烧时加入水,生成水煤气需要吸收热量,所以乙同学的观点正确,而甲同学忽略了煤转化为水煤气需要吸收热量;
(4)丙烷的燃烧放出热量,而CO的燃烧放出283kJ热量,则相同物质的量的和燃烧产生的热量比值约为;
(5)根据图中的信息,,设中 键的键能为,,解得;与反应的热化学方程式为:。
15.(1)NO2(g) +CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H= -234 k J/mol
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−2392kJ/mol
(3)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3kJ/mol
(4) P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.2 kJ/mol 白磷 低
(5) 4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 kJ/mol 31.9 强
【详解】(1)根据反应的能量变化示意图可知1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO放出368-134=234kJ的热量,所以热化学方程式为NO2(g) +CO(g)=CO2(g)+NO(g) △H= -234 k J/mol;
(2)常温常压下,1克乙醇完全燃烧生成CO2气体和液态水放出的热量为52.0kJ,可知1mol乙醇完全反应放热为52.0kJ×46=2392kJ,乙醇燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=−2392kJ/mol;
(3)硫酸和烧碱的稀溶液反应生成1摩尔水时的中和热的热化学反应方程式为:H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3kJ/mol;
(4)已知:
P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2983.2kJ/mol ①
P(红磷,s)+O2(g)=P4O10(s) ΔH=-738.5kJ/mol ②
根据盖斯定律,由①-4×②得反应P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=ΔH1-4ΔH2=-29.2 kJ/mol,即P4(s,白磷)=4P(s,红磷)ΔH=-29.2 kJ/mol;
相同状况下,能量状态较低的是白磷;白磷的稳定性比红磷低;
(5)①反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,则反应的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 kJ/mol,
故答案为:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 kJ/mol;
②焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 kJ/mol,
则该反应的焓变△H=4×E(H-Cl)+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6,
即:4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6,整理可得:E(H-O)-E(H-Cl)=31.9,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强;
故答案为:31.9;强。
16.(1)黑磷
(2)
(3)
(4)299
(5)
(6)
【解析】(1)
物质能量越低的越稳定,故稳定的为黑磷;
(2)
根据盖斯定律,;
(3)
甲醇的燃烧热是1mol甲醇完全燃烧生成液态水和气态二氧化碳所放出的热量,反应热,故热化学方程式为:;
(4)
该反应的反应热等于反应物总键能减去生成物的总键能,故,故E(H-I)=299kJ/mol;
(5)
从图中看出该反应为放热反应,;
(6)
溶液中锌和硫酸铜发生置换反应,忽略溶液的体积和质量变化,则认为溶液的质量为,反应放出的热量: ;根据题中数据可知锌的物质的量为0.03mol,硫酸铜的物质的量为0.02mol,故锌过量,硫酸铜完全反应,每消耗0.02mol硫酸铜放出的热量为,故
17.(1)-159.47
(2)
(3) 羟基 0.5 75% ACD B
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应I=总反应-反应II,则;
故答案为:-159.47;
(2)反应Ⅱ分以下a、b两步完成,反应a=(反应II-反应b)/2,则反应a的热化学方程式为;
故答案为:;
(3)①甲醇中的官能团名称为羟基;
故答案为:羟基;
②由图知,反应开始至第3分钟时,CO2浓度变化量为0.5mol/L,则H2浓度变化量为1.5mol/L,故;反应到10min时CO2浓度变化量为0.75mol/L,则的转化率是;
故答案为:0.5;75%;
③A.升高温度,化学反应速率加快,A正确;
B.扩大容器体积,相当于减小压强,化学反应速率减慢,B错误;
C.再充入CO2气体,增大反应物浓度,化学反应速率加快,C正确;
D.使用合适的催化剂,化学反应速率加快,D正确;
故答案为:ACD;
④分析表格可知,B选项甲醇选择性最大,则生产甲醇的最优选项为B;
故答案为:B。
18.(1)+135.6
(2)NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
(3)D
(4)取少量溶液于洁净试管中,加入溶液,再加热,用湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,则含有,反之则无
(5)+2H+═2SO2↑+H2O
(6) 2∶1 ①③⑥
【分析】本实验的目的,制取Na2S2O5和胆矾。往饱和食盐水中先通氨气、后通二氧化碳,制得碳酸氢钠固体,热分解得到碳酸钠固体;溶于水后通入SO2气体、干燥,获得Na2S2O5晶体。将CuS灼烧得SO2和CuO,SO2用于与Na2CO3反应,CuO用于制取胆矾。
(1)
①
②
利用盖斯定律,将反应①-②×2得:反应的(-127.4+2×131.5)kJ∙mol-1=+135.6。答案为:+135.6;
(2)
反应I为往饱和食盐水中先通氨气、后通二氧化碳,制得碳酸氢钠固体,化学方程式是NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。答案为:NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)
A. 氨气溶于水使溶液呈碱性的原因是:,A正确;
B.CuS在空气中灼烧时,CuS与O2反应,生成CuO和SO2,化学方程式为,B正确;
C. 该流程中,起初提供CO2,后来生成CO2,则CO2可以循环使用,C正确;
D. 溶液乙需经过蒸发浓缩、冷却结晶,以得到五水硫酸铜晶体,D不正确;
答案为:D;
(4)
Y溶液中含有阳离子有Na+、H+和离子。检验离子时,溶液中加碱,然后检验NH3的存在,方法是:取少量溶液于洁净试管中,加入溶液,再加热,用湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,则含有,反之则无。答案为:取少量溶液于洁净试管中,加入溶液,再加热,用湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,则含有,反之则无;
(5)
Na2S2O5与稀硫酸反应生成Na2SO4,同时生成SO2,其离子方程式为+2H+═2SO2↑+H2O。答案为:+2H+═2SO2↑+H2O;
(6)
将SO2气体通入Na2CO3固体中,加水发生反应2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2,所以理论上需控制第一步反应中气体反应物与固体反应物的物质的量之比为2∶1可以减少产品中的杂质含量;若二氧化硫不足,焦亚硫酸钠产品中亚硫酸钠、碳酸钠等杂质含量增加;检验产品中是否含有碳酸钠杂质时,应先加盐酸,再排除SO2的干扰,最后检验CO2气体,步骤为:取样品,加入足量稀盐酸,生成的气体通入足量的高锰酸钾溶液,除去二氧化硫气体后把气体通入澄清石灰水,若溶液变浑浊,样品含有碳酸钠杂质,则需要的试剂是①③⑥。答案为:2∶1;①③⑥。
【点睛】因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以检验CO2前,需排除SO2的干扰。
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