题目内容

20．我国的“神舟”系列宇宙飞船不仅在太空首次实现手动交会对接，还实现宇航员在“天宫一号”内的实验操作．“神舟”系列火箭用偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，四氧化二氮做氧化剂，生成水、氮气和二氧化碳．
①写出反应的化学方程式C2H8N2+2N2O4$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N2+2CO2+4H2O；
②该反应是放热反应（填“放热”或“吸热”），反应物的总能量大于生成物的总能量（填“大于”“小于”或“等于”）

分析 （1）偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体，以此可写出化学方程式；
（2）该反应能提供飞船飞行所需的能量，说明反应释放能量，为放热反应．

解答 解：①偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，四氧化二氮作氧化剂，生成氮气和二氧化碳气体，故化学方程式为：C2H8N2+2N2O4$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2↑+3N2↑+4H2O，
故答案为：C2H8N2+2N2O4$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$3N2+2CO2+4H2O；
②该反应能提供飞船飞行所需的能量，故此反应为放热反应，则反应物的总能量大于生成物的总能量，故答案为：放热； 大于．

点评 本题考查了化学方程式的书写和反应吸放热的判断，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和反应热、焓变的理解，难度不大，应注意的是反应吸放热取决于反应物和生成物的总能量的相对大小或断键吸收能量和成键放出能量的相对大小．

练习册系列答案
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10．某小组欲探究Cl2的化学性质，设计以下反应实验Cl2+KOH+KI→KIOX+KCl+H2O（未配平）．
Ⅰ[实验方案]实验装置如图

各装置中所使用的试剂如下所示：
A、MnO2   B、饱和食盐水  C、KI、KOH混合溶液  D、AgNO3溶液   E、NaOH溶液   F、浓盐酸
（1）仪器A的名称蒸馏烧瓶，E装置的作用是吸收多余氯气，防止污染空气．
（2）当D装置中出现浑浊（或有白色沉淀） 时，停止加热．
（3）应用平衡原理解释B装置的作用氯气在水中的溶解平衡为：Cl2+H2O?H++Cl-+HClO，饱和食盐水中C（CI-）很大，可以抑制氯气的溶解，而氯化氢又极易溶于水，因此采用饱和食盐水既能除去HCI又能避免因溶解而造成CI2的损失．
Ⅱ[检验产物]
①精确取C中液体20.00mL（均匀）于锥形瓶中，加入KI（过量）和足量稀硫酸
②向上述锥形瓶中滴加淀粉指示剂，溶液变蓝，用0.5000mol/L的Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去，耗Na2S2O3溶液25.20mL．
已知：原C中KI的浓度为0.1000mol/L；I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
（1）写出①的离子反应方程式（2x-1）I-+IOX-+2xH+=xI2+xH2O；
（2）经过计算x=3.15．若与理论值相比偏高，你认为可能的原因是C中有残余氯气，会氧化KI生成I2．若想修正此误差，可采取的方法是加热煮沸所取的20.00mL液体，赶走溶在其中的氯气．
11．依据氧化还原反应：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，欲采用滴定的方法测定FeSO4的质量分数，实验步骤如下：
①称量绿矾样品，配成100mL待测溶液，
②取一定体积待测液置于锥形瓶中，并加入一定量的硫酸，
③将标准浓度的KMnO4溶液装入滴定管中，调节液面至a mL处，
④滴定待测液至滴定终点时，滴定管的液面读数b mL，
⑤重复滴定2～3次．
（1）如何知道滴定到达终点？溶液由浅绿色变为紫红色，且半分钟后不变
下列操作会导致测定结果偏低的是C
A．盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定
B．锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗
C．读取标准液读数时，滴定前平视，滴定到终点后俯视
D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除，滴定后气泡消失
（2）下列每种量器的数量不限，在上述实验中，必须使用的有AD；
A．托盘天平      B．量筒       C．碱式滴定管       D．酸式滴定管．
8．研究发现，NOx和SO2是雾霾的主要成分．
（一）NOx主要来源于汽车尾气．
已知：N2（g）+O2（g）?2NO（g）△H=+180.50kJ•mol-1
2CO（g）+O2（g）?2CO2（g）△H=-566.00kJ•mol-1
（1）为了减轻大气污染，人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环．写出该反应的热化学方程式2NO（g）+2CO（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2（g）+N2（g）△H=-746.50 kJ•mol-1．
   （2）T℃时，将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中，保持温度和体积不变，反应
过程（0-15min）中NO的物质的量随时间变化如图1所示．
①T℃时该化学反应的平衡常数K=5（mol/L）-1；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，平衡将向右移动．（填“向左”、“向右”或“不”）

②图中a、b分别表示在一定温度下，使用质量相同但表面积不同的催化剂时，达到平衡过程中n（NO）的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是b．（填“a”或“b”）
③15min时，若改变外界反应条件，导致n（NO）发生如图所示的变化，则改变的条件可能是增加CO的物质的量浓度或增大压强．
（二）SO2主要来源于煤的燃烧．燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键．
（3）用纯碱溶液吸收SO2可将其转化为HSO3．该反应的离子方程式是H2O+2SO2+CO32-═2HSO3-+CO2↑．
（4）图2电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-．
①写出物质A的化学式H2SO4，阳极的电极反应式是SO2+2H2O-2 e-═SO42-+4H+．
②该电解反应的化学方程式为5SO2+2NO+8H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$（NH4）2SO4+4H2SO4．
15．实验室用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示：

有关数据列表如下：
    乙醇1，2-二溴乙烷    乙醚
    状态  无色液体   无色液体  无色液体
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸点/℃    78.5    132    34.6
  熔点/℃    一l30    9-1l6
回答下列问题：
（1）写出该实验过程中发生的所有主要反应的化学方程式CH3CH2OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br．
（2）在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度170℃左右，其最主要目的是d．（填正确选项前的字母，下同）
a．引发反应   b．加快反应速度    c．防止乙醇挥发      d．减少副产物乙醚生成
（3）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体．
a．水        b．浓硫酸        c．氢氧化钠溶液       d．饱和碳酸氢钠溶液
（4）判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去（填实验现象）．
（5）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层
（6）若产物中有少量未反应的Br2，最好用b洗涤除去．
a．水       b．氢氧化钠溶液   c．碘化钠溶液         d．乙醇
（7）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去．
（8）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管．
5．欲测定某NaOHmol•L-1溶液的物质的量浓度，可用0.100的HCl标准溶液进行中和滴定（用甲基橙作指示剂）．
请回答下列问题：
（1）滴定时，盛装待测NaOH溶液的仪器名称为锥形瓶；
（2）盛装标准盐酸的仪器名称为酸式滴定管；
（3）滴定至终点的颜色变化为溶液由黄色变为橙色且半分钟内不褪色；
（4）若甲学生在实验过程中，记录滴定前滴定管内液面读数为0.50mL，滴定后液面如图，则此时消耗标
准溶液的体积为26.90mL；
（5）乙学生做了三组平行实验，数据记录如下：
选取下述合理数据，计算出待测NaOH溶液的物质的量浓度为0.1052mol/L；（保留四位有效数字）
实验序号待测NaOH溶液的体积/mL0.1000mol•L-1HCl溶液的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度
125.000.0026.29
225.001.0031.00
325.001.0027.31
（6）下列哪些操作会使测定结果偏高AC（填序号）．
A．锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B．酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C．滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除，滴定后气泡消失
D．滴定前读数正确，滴定后俯视滴定管读数．
12．煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用：A．利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热；B．先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳，然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧．这两个过程的热化学方程式为：
A．C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=E1①
B．C（s）+H2O（g）═H2（g）+CO（g）△H=E2②
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=E3③
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H=E4④
完成下列问题：
（1）上述四个反应中属于吸热反应的有②．（填序号）
（2）等量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的热量（理论上）关系正确的是B．
A．a＞b      B．a=b     C．a＜b
（3）根据上述两个途径的关系，写出E4的数学表达式：E4=E1-E2-E3．
9．甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气（主要成分CO、CO2和H2）在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
（1））CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1
（2）CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H2
（3）CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H3
回答下列问题：
（1）已知反应①中相关的化学键键能数据如下：
化学键H-HC-OC═OH-OC-H
E/（kJ•mol-1）4363431076465413
由此计算△H1=-99kJ•mol-1；已知△H2=-58kJ•mol-1，则△H3=+41kJ•mol-1．
（2）反应①的化学平衡常数K表达式为K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$．
10．研究燃料的燃烧和对污染气体产物的无害化处理，对于防止大气污染有重要意义．
（1）将煤转化为清洁气体燃料．已知：
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484.0kJ•mol-1；
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-220.0kJ•mol-1；
写出焦炭与水蒸气反应制H2和CO的热化学方程式C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2 （g）△H=+132.0kJ/mol．
（2）已知一定温度和压强下，由H2和CO反应合成优质燃料甲醇：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-91kJ•mol-1
①在相同条件下要想得到182kJ热量，加入各物质的物质的量可能是D
A．2mol CO和4mol H2             B．2mol CO、4mol H2 和1mol CH3OH（g）
C．4mol CO和4mol H2             D．4mol CO和6mol H2
②将1mol CO和2mol H2充入一密闭容器中，保持恒温恒压时进行反应，达到平衡时，测得CO的转化率为20%．若在相同条件下，起始时在该容器中充入1mol CH3OH（g），反应达到平衡时的热量变化是吸收（填“吸收”或“放出”）72.8kJ热量．

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