能力突破特训
时间:60分钟
选择题(12个小题,每小题只有一个正确选项,每题5分,共60分)
1.下列有关反应热的叙述中正确的是
①已知 ,则氢气的燃烧热为;
②单质A和单质B互为同素异形体,由单质A转化为单质B是吸热反应,由此可知单质B比单质A稳定;
③ ,在恒温恒压的条件下,达到平衡后加入X,上述反应的增大;
④反应可用于纯硅的制备,用表示键能,该反应
;
⑤根据盖斯定律可推知在相同条件下,金刚石或石墨燃烧生成时,放出的热量相等;
⑥25℃、时,稀硫酸与足量稀溶液完全反应的中和热。
A.①②③④ B.②④⑥ C.④⑥ D.⑥
【答案】D
【解析】①氢气的燃烧热要求产物H2O为液态水,故①错误;
②单质A转化为单质B是吸热反应,则单质A能量更低,物质能量越低越稳定,所以单质A比单质B稳定,故②错误;
③恒温恒压的条件下,达到平衡后加入X,不会变,故③错误;
④1molSi含2molSi-Si键,故④错误;
⑤金刚石和石墨的能量不同,所以金刚石或石墨燃烧生成时,放出的热量不相等,故⑤错误;
⑥中和热为在25℃和101kPa下,强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时,放出57.3kJ的热量,稀硫酸与足量稀溶液完全反应生成1molH2O,故⑥正确。
故答案选D。
2.HA、HB为两种一元酸,为研究25°C时反应的相关性质,查阅此温度下相关数据:△H=+29.1kJ/mol;△S=+150.0J/(K·mol),下列说法正确的是
A.由于此过程△H>0,故HB比HA内能更低
B.△S对该反应自发性的影响小于△H
C.相对于B-,A-与质子的结合能力更强
D.体积和物质的量浓度均相同的NaA和NaB两溶液中,前者离子总数更多
【答案】C
【解析】A.能量越低越稳定,该反应的焓变大于0,说明反应物总能量小于生成物总能量,但无法判断HA、HB能量的相对大小,选项A错误;
B.该反应中没有气体参加,△S=0,选项B错误;
C.强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,由A-(aq)+HB(aq)HA(aq)+B-(aq)可得,酸性HB>HA,所以结合质子能力为B-<A-,即A-与质子的结合能力更强,选项C正确;
D.由B可知,酸性HB>HA,体积和物质的量浓度均相同的NaA和NaB两溶液中分别存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(A﹣)、c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(B﹣),每一种溶液中离子浓度总和是其溶液中所有阳离子浓度的2倍,水解程度为A﹣>B﹣,则两溶液中c(OH﹣)是NaA溶液大于NaB溶液,两溶液中c(H+)是NaA溶液小于NaB溶液,两种溶液中c(Na+)相等,两种溶液中[c(Na+)+c(H+)]是NaA溶液小于NaB溶液,所以离子总物质的量是前者小于后者,离子总数是前者小于后者,选项D错误;
答案选C。
3.和为环境污染物,可在表面转化为无害气体,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.是该反应的催化剂
B.可使该反应的焓变减小
C.总反应方程式为
D.反应过程中元素的化合价不发生变化
【答案】C
【解析】A.是中间产物,是催化剂,故A错误;
B.催化剂可降低反应的活化能,但不影响焓变,故B错误;
C.和是反应物,和是生成物,所以总反应方程式为,故C正确;
D. 反应过程中(Pt为+2.5价)与(Pt为+1.5价)相互转化,元素的化合价发生了变化,故D错误;
故答案选C。
4.合成氨反应中,(g)与足量(g)反应生成1mol (g)放出46kJ的热量,实验室用加热和固体混合物的方法制取少量氨气,同时生成。肼()是一种良好的液体燃料。下列化学反应表示正确的是
A.用过量氨水吸收废气中的:
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:
C.合成氨反应:
D.铜粉和稀硝酸反应:
【答案】B
【解析】A.用过量氨水吸收废气中的SO2反应生成亚硫酸铵和水,反应的离子方程式为:,故A错误;
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气生成亚硝酸钠和水,离子反应为:,故B正确;
C.已知生成1mol (g)放出46kJ的热量,则生成2mol氨气时放出92 kJ的热量,热化学方程式为:,故C错误;
D.铜粉和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO,正确的离子方程式为:8H++2+3Cu=3Cu2++2NO↑+4H2O,故D错误;
故选:B。
5.下列实验操作正确的是
A.用图甲证明氧化性 B.用图乙测定中和热
C.用图丙制备 D.用图丁制备胆矾晶体
【答案】A
【解析】A.用图甲实验中根据反应方程式:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Cl2+Na2S=2NaCl+S↓,故可证明氧化性,A符合题意;
B.用图乙测定中和热,缺少玻璃搅拌器,不能达到实验目的,B不合题意;
C.用图丙制备NH3,试管口应向下倾斜,C不合题意;
D.用图丁制备胆矾晶体,应用蒸发皿,不能用坩埚,D不合题意;
故答案为:A。
6.是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2 kJ mol-1),可制取各种硫化物;工业上以精炼铜的阳极泥(含CuSe)为原料回收Se,以电解强碱性溶液制备Te.下列化学反应表示正确的是
A.遇水强烈水解生成两种强酸:
B.CuSe和浓硫酸反应:
C.电解强碱性溶液的阴极反应:
D.的燃烧: kJ mol-1
【答案】D
【解析】A.应生成硫酸与盐酸,故不应该出现亚硫酸根,应该为硫酸根,,A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,H2Se会被进一步氧化,B错误;
C.强碱性环境,阴极得电子,,C错误;
D.根据题意可知燃烧热为,燃烧的热化学方程式为:,D正确;
答案选D。
7.室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3.下列判断正确的是
A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
【答案】B
【分析】根据题意知,CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液的温度降低,热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=Cu2+(aq)+ (aq)+5H2O(l) ΔH1>0;CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热化学方程式为CuSO4(s)=Cu2+(aq)+ (aq) ΔH2<0;根据盖斯定律知,CuSO4·5H2O受热分解的热化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH3=ΔH1-ΔH2>0。
【解析】A.根据上述分析知,ΔH2<0,ΔH3>0,则ΔH2<ΔH3,A错误;
B.根据上述分析知,ΔH1>0,ΔH2<0,ΔH3=ΔH1-ΔH2,则ΔH1<ΔH3,B正确;
C.根据上述分析知,ΔH3=ΔH1-ΔH2,C错误;
D.根据上述分析知,ΔH1>0,ΔH2<0,ΔH1+ΔH2<ΔH3,D错误;
故选B。
8.选择性催化还原烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法,主要反应如下:
4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1
4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g)3N2(g)+6H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1
副反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=ckJ·mol-1
根据以上反应,可以计算出反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH为
A.kJ·mol-1 B.kJ·mol-1
C.kJ·mol-1 D.kJ·mol-1
【答案】D
【解析】已知:①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1;②4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g)3N2(g)+6H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1;③4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=ckJ·mol-1.根据盖斯定律,由①×-②+③×即得反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=akJ·mol-1×-bkJ·mol-1+ckJ·mol-1×=kJ·mol-1,故选D。
9.在298K、101kPa下,将4.4gCO2通入150mL1mol·L-1KOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出),测得反应放出akJ的热量,已知该条件下,0.5molCO2通入1L1mol·L-1KOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式书写正确的是
A.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) H=-2(5b-a)kJ·mol-1
B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) H=-2(5a-4b)kJ·mol-1
C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) H=-(20b-a)kJ·mol-1
D.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) H=-2(10a-b)kJ·mol-1
【答案】D
【解析】由题意可知,0.5molCO2通入1L1mol L-1KOH溶液中反应生成碳酸钾和水,由充分反应放出bkJ的热量可知,反应的反应热△H=—=—2bkJ mol-1,反应的热化学方程式为CO2(g)+2KOH(aq)=K2CO3(aq)△H=—2bkJ mol-1①,4.4gCO2与150mL1mol L-1KOH溶液中KOH的物质的量比为:(1mol L-1×0.15L)=2:3,则二氧化碳与氢氧化钾溶液反应生成碳酸钾和碳酸氢钾,设生成碳酸氢钾xmol,由碳原子和钾原子的原子个数守恒可得:2(0.1—x)+x=0.15,解得x=0.05,由充分反应放出akJ的热量可知,反应的反应热△H=—=—20akJ mol-1,反应的热化学方程式为2CO2(g)+3KOH(aq)=K2CO3(aq) +KHCO3(aq)△H=—20a kJ mol-1②,由盖斯定律可知,②—①可得CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq)△H=—2(10a—b)kJ mol-1,故选D。
10.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,发生的主要反应如下:
①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=﹣58kJ.mol﹣1,
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3,
已知反应中一些相关物质的化学键键能数据如下:
化学键 C﹣O C﹣H H﹣H H﹣O C≡O
E/(kJ·mol﹣1) 343 413 436 465 1076
则△H2和△H3分别为
A.-99kJ·mol﹣1,+41kJ·mol﹣1
B.-99kJ·mol﹣1,-41kJ·mol﹣1
C.+99kJ·mol﹣1,-41kJ·mol﹣1
D.+99kJ·mol﹣1,+41kJ·mol﹣1
【答案】A
【解析】反应热=反应物总键能-生成物总键能,故△H2=1076 kJmol-1+2×436 kJmol-1-(3 × 413+343+465) kJmol-1="-99" kJmol-1;根据盖斯定律:反应①-反应②=反应③,故△H3=△H1-△H2=-58 kJ.mol-1-(-99 kJmol-1)=+41 kJmol-1,故答案为A。
【点晴】明确反应热=反应物总键能-生成物总键能,盖斯定律计算反应热的方法,熟悉热化学方程式书写注意事项是解题关键;根据盖斯定律,由已知热化学反应方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的系数进行相应的加减。盖斯定律的使用方法:①写出目标方程式;②确定“过渡物质”(要消去的物质);③用消元法逐一消去“过渡物质”。
11.CO用于处理大气污染物,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法错误的是
A.CO用于处理大气污染物的反应为
B.该总反应的反应
C.该总反应的决速步是反应②
D.该反应催化剂为,为中间产物
【答案】C
【分析】=生成物的总能量-反应物的总能量,慢反应决定总反应的速率,活化能越大,反应速率越慢,根据图1和图2可以看出反应的催化剂为为Zn+,ZnO+为中间产物,以此做题。
【解析】A.根据流程图可以看出反应过程中CO变为CO2,N2O变成N2,因此化学方程式为:,故A正确;
B.=生成物的总能量-反应物的总能量,根据图2可以看出反应的能量为=-361.22-0=-361.22kJ/mol,故B正确;
C.反应①的活化能是149.6kJ/mol,反应②的活化能是108.22kJ/mol,反应②的活化能更小,因此反应①是总反应的决速步,C错误;
D.根据图1和图2结合,可以看出反应的催化剂为为Zn+,ZnO+为中间产物,D正确;
故选C。
12.南京师范大学李亚飞团队发明了在常温常压条件下,通过电化学反应将N2和CO2转化为尿素的绿色尿素合成方法,反应途径如图所示(图中M2B2为二维金属硼化物,M=Mo、Ti、Cr等过渡金属)。
下列说法错误的是
A.M2B2是该反应过程的催化剂
B.反应②的产物*COOH中碳元素的化合价为+4
C.该过程中有极性键的断裂和形成
D.该过程的总反应式为
【答案】B
【解析】A.由物质转化图可知,M2B2是该反应过程的催化剂,A正确;
B.由反应②得1个电子及CO2中碳元素的化合价为+4可知,*COOH中碳元素的化合价为+3,B错误;
C.反应②中有O-H极性键的形成,反应③中有C-O极性键的断裂,C正确;
D.由上述物质转化图可知,该过程的总反应式为,D正确;
答案选B。
二、非选择题(共4小题,共40分)
13.和是汽车尾气的主要成分,它们能缓慢地发生反应Ⅰ:。
(1)汽车行驶时,和在电火花作用下产生,各物质所含化学键键能数据如下表:
物质
化学键键能 946 498 632
相同条件下,、、三种物质中最稳定的是 ; 。
(2)工业上可通过和化合制备甲醇,反应的化学方程式为。
已知:①
②
③
写出工业上用和合成的热化学方程式: 。
(3)反应I在常温下可以自发进行,则该反应的正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)为减少汽车尾气污染,下列措施合理的有_______(填字母)。
A.开发氢能源 B.寻找反应I的高效催化剂
C.市民大量移居城市郊区 D.戴上呼吸面具
【答案】(1)
(2)
(3)放热
(4)AB
【解析】(1)由题表中的化学键键能数据可知,的键能最大,即要断裂键消耗的能量最多,故其最稳定。结合表格中的键能数据可知,的;
(2)根据盖斯定律,由①+2×②-③可得与转化为的热化学方程式为 ;
(3)反应Ⅰ为熵减反应,根据反应自发进行知,该反应在常温下可以自发进行,则,即该反应的正反应为放热反应;
(4)A.开发新能源,可以减少化石燃料的使用,从而减少汽车尾气污染,A符合题意;
B.高效催化剂可降低反应的活化能,在平常条件下污染物就能转化为无毒物质,B符合题意;
C.移居郊外,只是防止毒害的方法,汽车尾气污染一直存在,C不符合题意;
D.戴呼吸面具只是个人防止毒害的方法,汽车尾气污染一直存在,D不符合题意;
故答案为:AB。
14.CO、CO2的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。
(1)CO和H2可以合成简单有机物,已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量变化如图所示,计算2CH3OH(g) HCOOCH3(g)+2H2(g)ΔH= 。
已知键能数据如下表。
化学键 H﹣H C﹣O C O H﹣O C﹣H
键能/(kJ mol﹣1) 436 326 a 464 414
则CO的键能为 。
(2)已知:反应1:2CO(g)+4H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH=-128.8kJ mol﹣1
反应2:2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-78.1kJ mol﹣1
假设某温度下,反应1的速率大于反应2的速率,则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是 _______(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)CO2催化加氢制甲醇可分两步完成,反应历程如图所示。已知CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH=-106kJ mol﹣1,则CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)ΔH= 。
该反应进程中总反应速率由第 (“1”或“2”)步决定。
【答案】(1) +135.4kJ/mol 1054kJ/mol
(2)A
(3) -65kJ/mol 1
【解析】(1)根据图写出①CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) =-106.0kJ/mol、②2CO(g)+2H2(g)= HCOOCH3 (g) =-76.6kJ/mol,②-①可得到2CH3OH(g) HCOOCH3(g)+2H2(g) ΔH=(-76.6kJ/mol)-( -106.0kJ/mol)2=+135.4kJ/mol。
根据反应CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) =-106.0kJ/mol,=反应物总键能-生成物总键能,代入数据可得:a+2436-(4143+326+464)= -106.0,解得a=1054,则CO的键能为 1054kJ/mol。
(2)反应1、反应2均为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应1的速率大于反应2的速率,说明反应1的活化能小,只有A选项符合,故答案选A。
(3)根据图像写出反应①CO2(g)+H2(g)= CO(g)+H2O(g) =+41kJ/mol,结合反应② CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) =-106.0kJ/mol,①+②得出总反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ/mol +( -106.0kJ/mol)= -65kJ/mol。
活化能越大则反应速率越慢,总反应的速率由活化能最大的步骤决定,由图可知第1步反应活化能大,则总反应速率由第1步决定。
15.根据信息书写热化学方程式
(1)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98 kJ·mol-1。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s) 的热化学方程式为 。
(2)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为 。
(3)在一定条件下,将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气,达到平衡时N2的转化率为25%,放出Q kJ的热量,写出N2与H2反应的热化学方程式为 。
(4)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式: 。
(5)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为 kJ·mol-1。
【答案】(1)2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-351 kJ·mol-1
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-2Q kJ·mol-1
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-4Q kJ·mol-1
(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
(5)+114
【解析】(1)根据题图可知,V2O4(s)+SO3(g)=V2O5(s)+SO2(g) ΔH2=-24 kJ·mol-1①,V2O4(s)+2SO3(g)=2VOSO4(s) ΔH1=-399 kJ·mol-1②。根据盖斯定律,由②-①×2得:2V2O5(s)+2SO2(g)=2VOSO4(s)+V2O4(s) ΔH=-351 kJ·mol-1。
(2)根据碳原子守恒有:C2H5OH~2CO2~2CaCO3.生成100 g CaCO3沉淀,则乙醇为0.5 mol,则1mol乙醇燃烧放热2QkJ,据此可写出反应的热化学方程式:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-2Q kJ·mol-1;
(3)1 mol N2完全反应放出的热量为kJ=4Q kJ,故N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-4Q kJ·mol-1;
(4)根据箭头的指向可知a、b、c均为正值。生成1mol NH3(l)时放出的热量为:(b+c-a) kJ,则N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1;
(5)将已知热化学方程式依次编号为①、②,根据盖斯定律,由①×3+②,可得:4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g) ΔH=3×48 kJ·mol-1-30 kJ·mol-1=+114 kJ·mol-1。
16.乙烯是重要的有机化学原料,工业上可利用乙烷脱氢制备乙烯。
(1)乙烷裂解为乙烯为自由基反应,其可能的引发反应及对应化学键的解离能如下:
可能的引发反应 有关键的解离能(kJ/mol)
C2H6(g)→C2H5·(g)+H·(g) 410
C2H6(g)→2CH3·(g) 368
根据表格信息,乙烷裂解引发的反应主要为 。
(2)经过引发的后续反应历程为(已略去链终止过程):
……
ΔH1
ΔH2
①C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g)的ΔH= (用含ΔH1和ΔH2的式子表示)。
②上述历程中“……”所代表的反应为 。
(3)①丙烯与HCl发生加成反应,生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl两种产物,其能量与反应历程如图所示,其中正确的说法是 。
A.若反应的时间足够长,产物应该以CH3CH2CH2Cl为主
B.合成CH3CHClCH3的反应中,第I步反应为整个反应的决速步骤
C.总反应CH2=CHCH3(g)+HCl(g)=CH3CH2CH2Cl(g)的ΔH=ΔE3—ΔE4
②工业生产中,保持其他条件不变,若要提高产物中CH3CH2CH2Cl的比例,可采用的措施有 、 。
【答案】(1)C2H6(g)→2CH3·(g)
(2) -ΔH1-ΔH2 CH3·(g)+ C2H6(g) →C2H5·(g)+CH4(g)
(3) B 适当升高温度 选择合适的催化剂
【解析】(1)根据表格信息,反应C2H6(g)→2CH3·(g)的有关键的解离能更小,乙烷裂解引发的反应主要为:C2H6(g)→2CH3·(g)。
(2)①由盖斯定律可知,C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g)的ΔH=-ΔH1-ΔH2;
②乙烷裂解为乙烯的第一步反应为C2H6(g)→2CH3·(g),根据后续反应、可知,上述历程中“……”所代表的反应为2CH3·(g)生成C2H5·(g)的反应,即CH3·(g)+ C2H6(g) →C2H5·(g)+CH4(g)。
(3)①A.由图可知,CH3CHClCH3相比CH3CH2CH2Cl能量更低更加稳定,若反应的时间足够长,产物应该以CH3CHClCH3为主,故A错误;
B.在合成CH3CHClCH3的反应历程中,第I步反应活化能更大,反应速率更小,慢反应为整个反应的决速步骤,故B正确;
C.由图可知,总反应CH2=CHCH3(g)+HCl(g)→CH3CH2CH2Cl(g)的ΔH=ΔH2ΔE3—ΔE4,故C错误;
故选B。
②其他条件不变,适当升高温度,活化能大的反应的速率常数变化的大,速率增加的更快,相同时间内可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例;另外选择合适的催化剂,降低第一步和第二步的活化能也可以提高加成产物中CH3CH2CH2Cl的比例。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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能力突破特训
时间:60分钟
选择题(12个小题,每小题只有一个正确选项,每题5分,共60分)
1.下列有关反应热的叙述中正确的是
①已知 ,则氢气的燃烧热为;
②单质A和单质B互为同素异形体,由单质A转化为单质B是吸热反应,由此可知单质B比单质A稳定;
③ ,在恒温恒压的条件下,达到平衡后加入X,上述反应的增大;
④反应可用于纯硅的制备,用表示键能,该反应
;
⑤根据盖斯定律可推知在相同条件下,金刚石或石墨燃烧生成时,放出的热量相等;
⑥25℃、时,稀硫酸与足量稀溶液完全反应的中和热。
A.①②③④ B.②④⑥ C.④⑥ D.⑥
2.HA、HB为两种一元酸,为研究25°C时反应的相关性质,查阅此温度下相关数据:△H=+29.1kJ/mol;△S=+150.0J/(K·mol),下列说法正确的是
A.由于此过程△H>0,故HB比HA内能更低
B.△S对该反应自发性的影响小于△H
C.相对于B-,A-与质子的结合能力更强
D.体积和物质的量浓度均相同的NaA和NaB两溶液中,前者离子总数更多
3.和为环境污染物,可在表面转化为无害气体,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.是该反应的催化剂
B.可使该反应的焓变减小
C.总反应方程式为
D.反应过程中元素的化合价不发生变化
4.合成氨反应中,(g)与足量(g)反应生成1mol (g)放出46kJ的热量,实验室用加热和固体混合物的方法制取少量氨气,同时生成。肼()是一种良好的液体燃料。下列化学反应表示正确的是
A.用过量氨水吸收废气中的:
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气:
C.合成氨反应:
D.铜粉和稀硝酸反应:
5.下列实验操作正确的是
A.用图甲证明氧化性 B.用图乙测定中和热
C.用图丙制备 D.用图丁制备胆矾晶体
6.是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2 kJ mol-1),可制取各种硫化物;工业上以精炼铜的阳极泥(含CuSe)为原料回收Se,以电解强碱性溶液制备Te.下列化学反应表示正确的是
A.遇水强烈水解生成两种强酸:
B.CuSe和浓硫酸反应:
C.电解强碱性溶液的阴极反应:
D.的燃烧: kJ mol-1
7.室温下,将1mol的CuSO4·5H2O(s)溶于水会使溶液温度降低,热效应为ΔH1,将1mol的CuSO4(s)溶于水会使溶液温度升高,热效应为ΔH2;CuSO4·5H2O受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l),热效应为ΔH3.下列判断正确的是
A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1<ΔH3
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
8.选择性催化还原烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法,主要反应如下:
4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH1=akJ·mol-1
4NH3(g)+2NO2(g)+O2(g)3N2(g)+6H2O(g) ΔH2=bkJ·mol-1
副反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH3=ckJ·mol-1
根据以上反应,可以计算出反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH为
A.kJ·mol-1 B.kJ·mol-1
C.kJ·mol-1 D.kJ·mol-1
9.在298K、101kPa下,将4.4gCO2通入150mL1mol·L-1KOH溶液中充分反应(不考虑气体逸出),测得反应放出akJ的热量,已知该条件下,0.5molCO2通入1L1mol·L-1KOH溶液中充分反应放出bkJ的热量。则下列表示CO2与KOH溶液反应生成KHCO3溶液的热化学方程式书写正确的是
A.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) H=-2(5b-a)kJ·mol-1
B.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) H=-2(5a-4b)kJ·mol-1
C.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) H=-(20b-a)kJ·mol-1
D.CO2(g)+KOH(aq)=KHCO3(aq) H=-2(10a-b)kJ·mol-1
10.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,发生的主要反应如下:
①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H1=﹣58kJ.mol﹣1,
②CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2
③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3,
已知反应中一些相关物质的化学键键能数据如下:
化学键 C﹣O C﹣H H﹣H H﹣O C≡O
E/(kJ·mol﹣1) 343 413 436 465 1076
则△H2和△H3分别为
A.-99kJ·mol﹣1,+41kJ·mol﹣1
B.-99kJ·mol﹣1,-41kJ·mol﹣1
C.+99kJ·mol﹣1,-41kJ·mol﹣1
D.+99kJ·mol﹣1,+41kJ·mol﹣1
11.CO用于处理大气污染物,在催化剂作用下该反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。下列说法错误的是
A.CO用于处理大气污染物的反应为
B.该总反应的反应
C.该总反应的决速步是反应②
D.该反应催化剂为,为中间产物
12.南京师范大学李亚飞团队发明了在常温常压条件下,通过电化学反应将N2和CO2转化为尿素的绿色尿素合成方法,反应途径如图所示(图中M2B2为二维金属硼化物,M=Mo、Ti、Cr等过渡金属)。
下列说法错误的是
A.M2B2是该反应过程的催化剂
B.反应②的产物*COOH中碳元素的化合价为+4
C.该过程中有极性键的断裂和形成
D.该过程的总反应式为
二、非选择题(共4小题,共40分)
13.和是汽车尾气的主要成分,它们能缓慢地发生反应Ⅰ:。
(1)汽车行驶时,和在电火花作用下产生,各物质所含化学键键能数据如下表:
物质
化学键键能 946 498 632
相同条件下,、、三种物质中最稳定的是 ; 。
(2)工业上可通过和化合制备甲醇,反应的化学方程式为。
已知:①
②
③
写出工业上用和合成的热化学方程式: 。
(3)反应I在常温下可以自发进行,则该反应的正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(4)为减少汽车尾气污染,下列措施合理的有_______(填字母)。
A.开发氢能源 B.寻找反应I的高效催化剂
C.市民大量移居城市郊区 D.戴上呼吸面具
14.CO、CO2的回收和综合利用有利于实现“碳中和”。
(1)CO和H2可以合成简单有机物,已知CO、H2合成CH3OH、HCOOCH3的能量变化如图所示,计算2CH3OH(g) HCOOCH3(g)+2H2(g)ΔH= 。
已知键能数据如下表。
化学键 H﹣H C﹣O C O H﹣O C﹣H
键能/(kJ mol﹣1) 436 326 a 464 414
则CO的键能为 。
(2)已知:反应1:2CO(g)+4H2(g)═CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH=-128.8kJ mol﹣1
反应2:2CO(g)+4H2(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-78.1kJ mol﹣1
假设某温度下,反应1的速率大于反应2的速率,则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是 _______(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)CO2催化加氢制甲醇可分两步完成,反应历程如图所示。已知CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH=-106kJ mol﹣1,则CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)ΔH= 。
该反应进程中总反应速率由第 (“1”或“2”)步决定。
15.根据信息书写热化学方程式
(1)硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g) SO3(g) ΔH=-98 kJ·mol-1。钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s) 的热化学方程式为 。
(2)在25 ℃、101 kPa下,一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,则乙醇燃烧的热化学方程式为 。
(3)在一定条件下,将1 mol N2和3 mol H2充入一密闭容器中发生反应生成氨气,达到平衡时N2的转化率为25%,放出Q kJ的热量,写出N2与H2反应的热化学方程式为 。
(4)化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示
试写出N2(g)和H2(g)反应生成NH3(l)的热化学方程式: 。
(5)SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)ΔH1=48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g)ΔH2=-30 kJ·mol-1
则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的ΔH为 kJ·mol-1。
16.乙烯是重要的有机化学原料,工业上可利用乙烷脱氢制备乙烯。
(1)乙烷裂解为乙烯为自由基反应,其可能的引发反应及对应化学键的解离能如下:
可能的引发反应 有关键的解离能(kJ/mol)
C2H6(g)→C2H5·(g)+H·(g) 410
C2H6(g)→2CH3·(g) 368
根据表格信息,乙烷裂解引发的反应主要为 。
(2)经过引发的后续反应历程为(已略去链终止过程):
……
ΔH1
ΔH2
①C2H4(g)+H2(g)→C2H6(g)的ΔH= (用含ΔH1和ΔH2的式子表示)。
②上述历程中“……”所代表的反应为 。
(3)①丙烯与HCl发生加成反应,生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl两种产物,其能量与反应历程如图所示,其中正确的说法是 。
A.若反应的时间足够长,产物应该以CH3CH2CH2Cl为主
B.合成CH3CHClCH3的反应中,第I步反应为整个反应的决速步骤
C.总反应CH2=CHCH3(g)+HCl(g)=CH3CH2CH2Cl(g)的ΔH=ΔE3—ΔE4
②工业生产中,保持其他条件不变,若要提高产物中CH3CH2CH2Cl的比例,可采用的措施有 、 。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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