Question

【题目】按下面各个小题的要求填空

(1)有下列各组物质，将符合下方描述的组合对应的字母填在横线上

A.O2和O3 B.12C和13C C.甲烷和庚烷D.CH3CH2CH2CH3和 E. 和

a.____________组两物质互为同位素。

b.____________组两物质互为同素异形体。

c.____________组两物质属于同系物。

d. ____________组两物质互为同分异构体。

(2)(1)①P4(s，白磷)+5O2(g)=P4O10(s) △H1=2983.2kJ/mol

②P(s，红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)，△H=738.5kJ/mol

根据上述信息，写出白磷转化为红磷的热化学方程式________.

(3)已知C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是1141kJ/mol和1366.8kJ/mol，写出C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的热化学方程式：_______。

(4)某研究性学习小组利用硝酸和废铜屑(含Cu和CuO)作为原料制备硝酸铜。某次实验使用了废铜屑共24g，用一定浓度的硝酸100mL完全溶解这些废铜屑时，共收集到标准状况下气体6.72L(其中NO2和NO的体积比为2:1)。请通过计算回答下列问题：

①废铜屑中铜和氧化铜的物质的量之比___________。

②反应后得到的溶液中H+的浓度为1.0mol/L，求原硝酸的物质的量浓度。(假设反应前后溶液的体积不变)_____________

Answer 1

【答案】B A C D P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-29.2kJ/mol C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) ΔH=-44.2kJ/mol 5:2 11mol/L

【解析】

(1)根据同系物、同分异构体、同位素、同素异形体的定义分析判断；

(2)根据盖斯定律可以计算化学反应的焓变，进而书写热化学方程式；

(3)根据燃烧热写出热化学方程式，再利用盖斯定律来计算C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的反应热，以此来书写热化学方程式；

(4)①根据气体的体积计算出气体的物质的量，进而计算NO2和NO的物质的量，再求出转移的电子，最后根据得失电子守恒计算出n(Cu)，进而确定n(CuO)；②反应后溶液中存在硝酸、硝酸铜，结合N原子守恒计算。

(1)A、氧气和臭氧是氧元素的不同单质，是同素异形体；B、12C和13C都是碳元素的不同原子，是同位素；C、甲烷和庚烷是结构相似，在分子组成上相差若干个CH2原子团，互称同系物；D、丁烷和2-甲基丙烷的分子式相同，但结构不同，是同分异构体；E、二氯甲烷为四面体结构，所以二氯甲烷只有一种，故两物质是同一物质；故答案为：B；A；C；D；

(2)①P4(s，白磷)+5O2(g)=P4O10(s)，△H1=-2983.2kJ/mol ，②P(s，红磷)+O2(g)=P4O10(s)，△H=-738.5kJ/mol，根据盖斯定律，①-②×4得到热化学方程式为：P4(s，白磷)=4P(s，红磷) △H=-2983.2kJ/mol-(-738.5×4)kJmol-1=-29.2kJ/mol，故答案为：P4(s，白磷)=4P(s，红磷)△H=-29.2kJ/mol；

(3)25℃、101kPa下，C2H4(g)和C2H5OH(l)的燃烧热分别是1411.0kJmol-1和1366.8kJmol-1，则①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411.0kJmol-1，②C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8kJmol-1，由盖斯定律可知，①-②可得反应C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l) △H=-1411.0kJmol-1-(-1366.8kJmol-1)=-44.2 kJmol-1，故答案为：C2H4(g)+H2O(l)=C2H5OH(l)△H=-44.2 kJmol-1；

(4)①标准状况下的气体6.72L的物质的量==0.3mol，其中NO2和NO的体积比为2∶1，则n(NO)=0.1mol，n(NO2)=0.2mol，则硝酸得到的电子物质的量为0.1mol×(5-2)+0.2mol×(5-4)=0.5mol，由得失电子守恒可知n(Cu)==0.25mol，则n(CuO)==0.1mol，则废铜屑中铜和氧化铜的物质的量之比为0.25mol∶0.1mol=5∶2，故答案为：5∶2；

②若反应后的溶液中H+的浓度为1molL-1，则溶液中存在硝酸、硝酸铜，由N原子守恒可知原硝酸溶液中n(HNO3)=n(H+)+2n[Cu(NO3)2]+n(NO2)+n(NO) =0.1L×1mol/L+2×0.35mol+0.1mol+0.2mol=1.1mol，则原硝酸的物质的量浓度为=11molL-1，故答案为：11molL-1。