5.(08重庆卷)化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如题13图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)=2NH3(1); △H=2(a-b-c)kJ·mol-1
B. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g); △H=2(b-a)kJ·mol-1
C.N2(g)+H2(g)=NH3(1); △H=(b+c-a)kJ·mol-1
D. N2(g)+H2(g)=NH3(g); △H=(a+b)kJ·mol-1
解析:由图可以看出,molN2(g)+molH2(g)的能量为akJ,1molNH3(g)的能量为bkJ,所以N2(g)+N2(g)===NH3(g);△H=(a-b)kJ/mol,而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为ckJ,所以有:N2(g)+N2(g)===NH3(l);△H=(a-b-c)kJ/mol,即:N2(g)+3H2(g)=2NH3(1);
△H=2(a-b-c)kJ·mol-1。
答案:A。
4.(08宁夏卷)已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是-285.8kJ·mol-1、-1411.0kJ·mol-1和-1366.8kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为( )
A.-44.2kJ·mol-1 B.+44.2kJ·mlo-1
C.-330kJ·mol-1 D.+330kJ·mlo-1
解析:由题意可知:C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(l);△H=-1411.0kJ·mol-1,
C2H5OH(1)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l);△H=-1366.8kJ·mol-1,将上述两个方程式相减得:C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l);△H=-44.2kJ·mol-1。
3.(08广东卷)下列有关能量转换的说法正确的是( )
A.煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B.化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C.动物体内葡萄糖被氧化成CO2是热能转变成化学能的过程
D.植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
解析:葡萄糖氧化放出热量,化学能转化为热能,C错;选项D应该太阳能转化为化学能,D错。
答案:A、B
2.(08上海卷)已知:H2(g)+F2(g)2HF(g)+270kJ,下列说法正确的是( )
A.2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量
B.1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量小于270kJ
C.在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量
D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出270kJ
解析:由题上的化学方程式可知,1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol气态氟化氢放出的热量放出的
热量为270kJ,而从气体的氟化氢转化为液态的氟化氢还要放出热量,所以热量应大于270kJ,
由于反应为放热反应,所以在相同条件下,1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢
气体的能量。
答案:C
1.(08海南卷)白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P akJ·mol-1、P-O bkJ·mol-1、P=O ckJ·mol-1、O=O dkJ·mol-1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是( )
A.(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1 B(4c+12b-6a-5d)kJ·mol-1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ·mol-1 D.(4a+5d-4c-12b)kJ·mol-1
解析:由图可以看出:P4中有6mol的P-P,5mol的O2中含有5molO=O,1mol的P4O10中含有4mol的P=O,12mol的P-O,所以△H=(6a+5d-4c-12b)kJ·mol-1。
19.(08北京卷)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样进行下列实验(部分产物略去):
(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填化学式)________________。
(2)Z为一种或两种气体:
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是______________________________。
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量的水,则Z中两种气体的化学式是________________。
(3)向Y中通入过量的Cl2,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)________________。
(4)取Y中的溶液,调节pH约为7,加入淀粉KI和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是_________________________________。
(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应,若溶液中一定不会产生Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中物质用化学式表示)__________________________。
[解析]根据题给物质,包括Fe2O3,Fe,CuO,C,Al,根据(1)中现象,可知不含Al,Y为亚铁盐溶液,固体为Cu和Fe;Z为一种气体时,浓酸为硫酸,其:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,通过碳酸氢钠后,气体只有CO2, 若是两种气体时,浓酸为硝酸,C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O,通过水后,气体为CO2和NO;向Y中通入过量氯气,生成的FeCl3逐渐与铁粉和铜粉反应生成CuCl2和FeCl3,溶液阳离子为Cu2+,Fe3+和H+;氯化亚铁溶液中加淀粉碘化钾和H2O2时,其反应为:2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2;原样品中加足量稀硫酸,Y溶液中不出现红色固体,则原样品中不存在铁和铝,故其可能组合为:CuO和C或CuO、C和Fe2O3。
[答案]
[高考考点]元素化合物知识和有关计算、离子方程式的书写
[易错提醒]不能正确理解通入过量氯气对反应的影响,造成书写的离子不全,离子方程式书写错误。
[备考提示]探究性学习的方法及思维方式,是一种高考的发展方向之一。其往往采用对比的方法,根据实验中出现的不同现象进行合理的解释或阐述,以期展现思维的过程。希望同学们在复习备考中多注意训练,逐步培养自己科学的学习研究素养。
2008年高考化学分类解析5-化学反应中的能量变化
18.(08北京卷)通常状况下,X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素(稀有气体元素除外);Y和Z均由元素R组成,反应Y+2I-+2H+===I2+Z+H2O藏作为Y的鉴定反应。
(1)Y与Z的关系是(选填字母)___________。
a、同位素 b、同系物 c、同素异形体 d、同分异构体
(2)将Y和二氧化硫分别通入品红溶液,都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别二者的实验方法_____________________________________________________________________________________。
(3)举出实例说明X的氧化性比硫单质的氧化性强(用化学方程式表示)。
______________________________________________________。
(4)气体(CN)2与X化学性质相似,也能与H2反应生成HCN(其水溶液是一种酸)。
①HCN分子中含有4个共价键,其结构式是____________________。
②KCN溶液显碱性,原因是(用离子方程式表示)_________________________________。
(5)加热条件下,足量的Z与某金属M的盐MCR3(C为碳元素)完全反应生成CR2和MmRn(m、n均为正整数)。若CR2质量为w1g,MmRn质量为w2g,M的相对原子质量为a,则MmRn中m∶n=__________________(用含w1、w2、和a的代数式表示)。
[解析]X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素,为:Cl2,根据反应式:Y+2I-+2H+=I2+Z+H2O,可知Y中必含有“O”,其为气体单质,只能是O3,故Z是O2,据此可知Y和Z是同素异形体;O3的漂白是利用其强氧化性,是不可逆的,而SO2的漂白具有可逆性,受热能恢复原色,故可以加热区分;证明Cl2比S的氧化性强,可以从其单质的置换,氧化变价金属呈现的价态不同等多方面体现;HCN的结构简式为:,KCN溶液呈碱性,是由于其中的CN-水解的缘故;足量的Z与盐完全反应生成CR2和MmRn,根据原子守恒,可知R为O,据此反应式可写为:
O2+MCO3= CO2+MmRn
w1 w2
44 1/m(am+16n),列比例式整理得:m:n=
[高考考点]元素周期表、氧化还原性强弱的判断、物质结构、盐类水解等知识
[易错提醒]错误的进行有关计算。
[备考提示]本题属于推断题,考查了元素周期表的知识,要求熟练掌握元素周期表的知识,同时,对常见元素化合物的知识要熟练掌握,在此基础上,根据题目大胆猜测,仔细验证,即能得出正确答案。
17.(08江苏卷)“温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此,控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。
⑴下列措施中,有利于降低大气中CO2浓度的有: 。(填字母)
a.减少化石燃料的使用 b.植树造林,增大植被面积
c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能
⑵将CO2转化成有机物可有效实现碳循环。CO2转化成有机物的例子很多,如:
a.6CO2 + 6H2OC6H12O6 b.CO2 + 3H2CH3OH +H2O
c.CO2 + CH4CH3COOH d.2CO2 + 6H2CH2==CH2 + 4H2O
以上反应中,最节能的是 ,原子利用率最高的是 。
⑶文献报道某课题组利用CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下:
反应结束后,气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到HCOOH,固体中检测到镍粉和Fe3O4。
CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示(仅改变镍粉用量,其他条件不变):
研究人员根据实验结果得出结论:
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体,
即:CO2HCOOHCH4
①写出产生H2的反应方程式
。
②由图可知,镍粉是 。(填字母)
a.反应的催化剂
b.反应的催化剂
c.反应的催化剂
d.不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol,反应速率的变化情况是 。(填字母)
a.反应Ⅰ的速率增加,反应Ⅱ的速率不变
b.反应Ⅰ的速率不变,反应Ⅱ的速率增加
c.反应ⅠⅡ的速率均不变
d.反应ⅠⅡ的速率均增加,且反应Ⅰ的速率增加得快
e.反应ⅠⅡ的速率均增加,且反应Ⅱ的速率增加得快
f.反应Ⅰ的速率减小,反应Ⅱ的速率增加
答案:⑴abcd ⑵a c
⑶①3Fe+4H2OFe3O4+2H2 ②c ③e
16.(08江苏卷)根据下列框图回答问题(答题时,方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):
⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式: 。
⑵某同学取X的溶液,酸化后加入KI、淀粉溶液,变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式: 、 。
⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式: 。
⑷由E制备的E(C2H5)2的结构如右图,其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为:。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中,正确的结构有 种峰,错误的结构有 种峰。
答案:⑴Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O
⑵4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ + 2I- == 2Fe2+ + I2
⑶10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O
⑷1 3
15.(08广东卷)
硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:
(1) 制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式 。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式 ;H2还原SihCl3过程中若混02,可能引起的后果是 。
(2)下列有头硅材料的详法正确的是 (填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水混
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的,其熔点很高
D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。写出实验现象并给予解释 。
(1) ①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:
SiHCl3+H2==(1357K)== Si+3HCl
②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式3SiHCl3+3H2O===H2SiO3+H2↑+3HCl;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是:高温下,H2遇O2发生爆炸。
(2)ABCD
解释:SiC和Si3N4均为原子晶体,熔点高,性质稳定,AB正确。光导纤维的材料为SiO2,C正确。普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3,它是以石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和纯碱(Na2CO3)为主要原料反应制成的。Na2CO3+SiO2==(高温)==Na2SiO3+CO2;CaCO3+SiO2==(高温)==CaSiO3+CO2,D正确。常温下,Si只能与唯一一种酸HF反应不与HCl反应,E错。
(3)写出实验现象并给予解释:生成白色絮状沉淀,又刺激性气味的气体生成;SiO32-与NH4+发生双水解反应,SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O === 2NH3·H2O + H2SiO3↓。