2.(2010·上海高考)下列有机物命名正确的是( )
A.1,3,4三甲苯
B. 2甲基2氯丙烷
C. 2甲基1丙醇
D. 2甲基3丁炔
解析:本题考查有机物的命名,意在考查考生对有机物命名方法的理解和应用能力.A项应为1,2,4三甲苯,C项应为2丁醇,D项应为3甲基1丁炔.
答案:B
[基础等级评价]
1.(2010·北京高考,有改动)下列说法正确的是( )
A.的结构中含有酯基
B.顺2丁烯和反2丁烯的加氢产物不同
C.1 mol葡萄糖可水解生成2 mol乳酸(C3H6O3)
D.油脂和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物
解析:本题考查有机物的结构和性质,意在考查考生对常见有机物结构的分析能力和性质的理解能力.分子间发生缩聚反应的产物,其中含有酯基,A项正确;顺2丁烯和反2丁烯的加氢产物均为丁烷,B项错误;葡萄糖为单糖,不能发生水解反应,C项错误;油脂和蛋白质都能发生水解反应,蛋白质为高分子化合物,但油脂不是高分子化合物,D项错误.
答案:A
22.(12分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g).反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据).
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
______________________________________;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
______________________________________;上述分解反应是一个可逆反应.温度T1时,在密闭容器中加入0.80 mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率α1等于________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2________α1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5.原因是__________________________;
(4)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3=________,P和Cl2一起反应生成1 mol PCl5的ΔH4________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是______________________________________.
解析:本题重点考查化学反应中的能量变化及化学平衡理论.(1)、(2)中ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,不难写出两个热化学方程式.分解率α1=×100%=25%;升温,化学平衡向吸热反应方向移动,因PCl5的分解要吸热,故升温,分解率增大,α2>α1.
(3)降温,化学平衡向放热反应方向移动.
(4)根据盖斯定律:一个化学反应不论是一步完成还是多步完成,其热效应总是相同的.
(5)PCl5和水的反应为水解反应.
答案:(1)Cl2(g)+P(s)===PCl3(g)
ΔH=-306 kJ/mol
(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ/mol
25% 大于
(3)两步反应均为放热反应,降温有利于提高产率,防止产物分解
(4)-399 kJ/mol 等于
(5)PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl
21.(9分)《全球科技经济瞭望》报道了美国氢燃料电池技术的发展.科学家预测“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源,氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量.
即:H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.5 kJ/mol.
(1)试分析“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源的原因
____________________;____________________(指出两个优点即可).
(2)目前世界上的氢气绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取.请写出工业上由天然气与H2O(g)反应制氢气的化学反应方程式____________________.
(3)利用硫-碘热循环法制取氢气也是化学家常用的一种方法,总反应方程式为2H2O2H2↑+O2↑,其循环过程分三步进行:
(a)SO2+I2+H2O―→A(________)+B(________)
(b)A(________)―→________+________
(c)B(________)―→________+________+________
完成以上三步反应,并确定最难进行的反应为________.
(4)目前,有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系,如下图所示:
这是一种最理想的氢能源循环体系,类似于生物的光合作用,太阳能和水是用之不竭的,而且价格低廉.急需化学家研究的是______________________.
解析:(1)氢是宇宙中含量最丰富的元素之一,可提取出无穷无尽的氢气.氢气用作燃料不会污染环境,重量又轻,优点很多.
(2)该反应式的书写要注意工业上充分利用天然气,获得更多的氢气,必须利用廉价的水来提供氢,而不是直接分解.另外产物是二氧化碳,而不是一氧化碳,这样甲烷的利用率才更高.其反应式为CH4+2H2O(g)CO2+4H2.
(3)(a)SO2+I2+2H2O===2HI+H2SO4
(b)2HIH2+I2
(c)2H2SO4===2SO2↑+O2↑+2H2O
由于硫酸很稳定,所以反应(c)最难进行.
(4)由图可见,科学家需研究出合适的光分解催化剂,它能在光照下促使水的分解速率加快.
答案:(1)氢气来源广泛,作燃料不会产生污染等(答案合理即可)
(2)CH4+2H2O(g)CO2+4H2
(4)合适的光分解催化剂,在光照下加快H2O的分解速率
20.(8分)写出下列热化学方程式:
(1)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2(s)和H2O(l);已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,其热化学方程式为
________________________________________________.
(2)0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6),在氧气中燃烧生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
________________________________________.
(3)在101 kPa时,1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出41.8 kJ的热量,C6H6的燃烧热为________ kJ/mol,该反应的热化学方程式为
__________________________________.
解析:(1)1 mol SiH4(g)自燃生成SiO2(s)和H2O(l)放出的热量为89.2 kJ×=1427.2 kJ,热化学方程式为:
SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1427.2 kJ/mol
(2) 1 mol B2H6(g)完全燃烧生成 B2O3(s)和H2O(l),放出的热量为=2165 kJ.热化学方程式为:
B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l)
ΔH=-2165 kJ/mol
(3)1 mol C6H6(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出的热量为 41.8 kJ×=3260.4 kJ,热化学方程式为:
C6H6(l)+O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=-3260.4 kJ/mol
答案:(1)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)
(2)B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l)
(3)3260.4
19.(2010·运城月考)(9分)某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究,在除了用手触摸试管壁管感觉发热外,还设计了下列几个可行性方案.
甲方案:将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入有水的小烧杯中,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是__________________________,________,说明反应放热.(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去)
乙方案:将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中,支管接①和②,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是(接①)________,(接②)________,说明反应放热.
丙方案:用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水,支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末,看到的现象是________________ ,说明反应放热,其原因是________________________________________.
解析:实验从反应放热的“热”为出发点进行探究,通过放热使温度上升、使气体膨胀、水被蒸发等特征现象,合理地设计了实验探究方案.
答案:方案甲:小试管中固体变成乳状,同时有大量水蒸气产生 温度计温度上升
方案乙:①有气泡产生 ②左边水柱下降,右边水柱上升
方案丙:无水硫酸铜粉末变蓝色 水和生石灰反应放出热量,使水蒸发
18.(9分)50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应.通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应热.
回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是________.
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和反应热数值________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”).
(3)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应热数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同);用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得的中和反应热的数值会________.
解析:(1)据图知,装置中缺少环形玻璃搅拌捧.
(2)若大烧杯上不盖硬纸板,则会导致热量损失使中和热的数值偏小.
(3)因氨水是弱碱,在发生中和反应时,逐步电离出OH-会吸收热量,故测得中和热的数值偏小;若用50 mol 0.50 mol/L的NaOH溶液来做实验难以保证50 mL 0.50 mol/L的盐酸完全反应,故测得中和热数值也会偏小.
答案:(1)环形玻璃搅拌棒
(2)偏小
(3)偏小 偏小
17.(5分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水.当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热.已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出 256.652 kJ的热量.
(1)反应的热化学方程式为____________________.
(2)又已知H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,由16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是________kJ.
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是________________.
解析:(1)首先据得失电子守恒即可配平该氧化还原反应为N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O,因此1 mol N2H4(l)完全反应放出热量是256.652 kJ×=641.63 kJ.因此热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63 kJ/mol.
(2) 利用盖斯定律,(1)-(2)×4即得
N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(l),因此反应热ΔH=-641.63 kJ/mol-(+44 kJ/mol)×4
=-817.63 kJ/mol.所以 16 g(即0.5 mol) N2H4(l)与液态H2O2反应生成液态H2O放出热量为817.63 kJ/mol×0.5 mol=408.815 kJ.
(3)因产物为N2和H2O,故不会造成环境污染.
答案:(1)N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-641.63 kJ/mol
(2)408.815
(3)产物不会造成环境污染
16.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:
SiCl4(g)+2H2(g)===Si(s)+4HCl(g)
ΔH=+Q kJ/mol(Q>0)
某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是
( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1 mol,则达平衡时,吸收热量为Q kJ
C.反应至4 min时,若HCl浓度为0.12 mol/L,则H2的反应速率为0.03 mol/(L·min)
D.当反应吸收热量为0.025 Q kJ时,生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液恰好反应
解析:A项,增大压强,平衡向逆反应方向移动,SiCl4的转化率减小;B项,由于此反应为可逆反应,开始时加入的1 mol SiCl4并不能全部转化为Si,所以吸收的热量小于Q kJ;C项,v(H2)=v(HCl)=×=0.015 mol/(L·min). D项,当反应吸收热量为0.025Q kJ时,产生n(HCl)=4 mol×=0.1 mol=n(NaOH),故恰好反应.
答案:D
第Ⅱ卷 (非选择题,共52分)
15.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列有关热化学方程式H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol的说法中正确的是
A.有4NA个电子转移时,放出 285.8 kJ的热量
B.有NA个水分子生成且为液体时,吸收285.8 kJ的能量
C.有2NA个氢氧共用电子对生成时,放出285.8 kJ的能量
D.有0.1NA个氢氧共用电子对生成时,放出285.8 kJ的能量
解析:据热化学方程式知,放出285.8 kJ的热量,则转移的电子为2NA,有NA个液态水分子生成,即2NA个氢氧共用电子对生成,故A、B、D错误,C正确.
答案:C