题目内容

5．已知某反应A（g）+B（g）?C（g）+D（g），反应过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．
（1）该反应是吸热反应（填“吸热”或“放热”），该反应的△H=（E1-E2）kJ/mol（用含E1、E2的代数式表示），1mol 气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol 气体C和1mol气体D具有的总能量一定低（填“一定高”“一定低”或“高低不一定”）．
（2）若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大，则E1和E2的变化是：E1减小，E2减小，△H不变（填“增大”“减小”或“不变”）．
（3）一般硫粉含有S（单斜）和S（正交）两种同素异形体．已知常温下：
S（单斜）+O2（g）═SO2（g）△H=-297.16kJ/mol
S（正交）+O2（g）═SO2（g）△H=-296.83kJ/mol
下列说法正确的是C
A．S（g）+O2（g）═SO2（g）△H＞-297.16kJ/mol
B．单斜硫转变为正交硫的能量变化可用如图所示

C．常温下正交硫比单斜硫稳定
D．单斜硫转化为正交硫的反应是物理变化．

分析 （1）图象中分析可知反应物能量低于生成物能量，反应为吸热反应，反应焓变大于0；
（2）加入催化剂能降低反应的活化能，催化剂不改变反应物总能量与生成物总能量之差即反应热不变；
（3）A、硫气体变化为固体需要放出热量；
B、依据热化学方程式和盖斯定律计算分析；
C、依据物质能量越高越不稳定；
D．单斜硫转化为正交硫是不同单质的转化，发生的是化学反应．

解答 解：解：（1）由图象可知该反应是一个能量升高的反应，所以属于吸热反应；△H=反应物的总键能-生成物的总键能，所以△H=E1-E2；由图象可知可知该反应是一个能量升高的反应，所以1mol气体A和1mol气体B具有的总能量比1mol气体C和1mol气体D具有的总能量低，
故答案为：吸热； E1-E2；一定低；
（2）加入催化剂改变了反应的途径，降低反应所需的活化能，所以E1和E2的变化是减小，催化剂不改变反应物总能量与生成物总能量之差即反应热不变，所以E的大小对该反应的反应热无影响；
故答案为：减小；减小；不变；
（3）A、硫气体变化为固体需要放出热量；S（单斜）+O2（g）═SO2（g）△H=-297.16kJ/mol，所以S（g）+O2（g）→SO2（g）△H，△H＜-297.16 kJ，故A错误；
B、①S（单斜）+O2（g）→SO2（g）+297.16kJ；
②S（正交）+O2（g）→SO2（g）+296.83kJ
依据盖斯定律①-②得到S（单斜）=S（正交）+0.33KJ，单斜硫能量高于正交硫，故B错误；
C、单斜硫能量高于正交硫，单斜硫稳定性小于正交硫，故C正确；
D．同素异形体之间的转化为化学反应，属于化学变化，故D错误；
故答案为：C．

点评 本题考查反应热的判断，△H的计算以及盖斯定律的应用，题目难度中等，注意催化剂对活化能和反应热的影响．

练习册系列答案
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10．下列有关离子键与共价键的说法中，正确的是（　　）
A．共价化合物中一定没有离子键
B．单质中一定没有离子键，一定有共价键
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D．非金属元素组成的化合物中不可能有离子键
11．下列有关苯的性质说法的是（　　）
A．苯能使溴水褪色是因为苯与溴水发生了化学反应
B．欲从碘的苯溶液中分离出碘，通常采用萃取法
C．苯和不溶于水且密度比水大的四氯化碳都是无色液体，用试管和水就可以区别它们
D．因为苯通常是无色液体，所以在0℃的环境中可以直接将苯从试剂瓶倒人试管中
13．下列关于0.1mol/L KNO3溶液的叙述中，正确的是?（　　）
A．1L该溶液中含KNO3101g
B．100 mL该溶液中含KNO3 0.01mol
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D．1L水中溶解0.1 mol KNO3，即可配得0.1 mol/L KNO3溶液
20．某工业废水中仅含表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L．
　阳离子　K+　 Cu2+　 Fe3+　 Al3+　 Fe2+
　阴离子　　 Cl-　 CO32-　NO3-  SO42-　 SiO32-
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
I．用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰（透过蓝色钴玻璃观察）．
Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化．
Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变．
Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成．
请推断：
（1）由I、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K+、Fe3+（写离子符号）．
（2）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O．
（3）将Ⅲ中红棕色气体（标况下）收集一满试管然后倒扣入水中（假设溶质不扩散），所得溶液的物质的量浓度为0.045mol/L（精确到千分位）．
（4）甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+，阴离子是Cl-、NO3-、SO42-．（写离子符号）
（5）另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体为CuO和Fe2O3质量为1.6g．
10．某白色固体甲常用于织物的漂白，也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去．为研究其组成，某小组同学进行了如图实验．


又知，甲的焰色为黄色，盐丙和丁的组成元素和甲相同，乙能使品红溶液褪色，①处气体体积在充分加热挥发后经干燥测定．
（1）气体乙的化学式SO2，写出 ①中产生淡黄色沉淀的反应的离子反应方程式S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O
（2）甲可以用于除去废水中的重铬酸根离子（Cr2O72-被转化为Cr3+），这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一，则每消耗0.1mol甲，理论上可以除去Cr2O72-的物质的量为0.1mol．
17．某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某化学兴趣小组对其组成进行探究．完成下列空格．
①提出假设：
假设1：只存在Fe2O3；假设2：只存在Cu2O；假设3：既存在Fe2O3也存在Cu2O．
②查找资料：Cu2O在酸性溶液中会发生反应：Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O．
③实验方案设计与分析：
方案一：步骤一：取少量样品于烧杯中，加入过量浓硝酸，产生一种红棕色的气体．由此可得出假设Cu2O不成立，写出产生上述气体的化学方程式Cu2O+6HNO3（浓）═2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O．
步骤二：取少量步骤一溶液置于试管中滴加KSCN溶液，振荡，若溶液显红色，则说明假设3成立．
方案二：
取少量样品于烧杯中，加入过量稀硫酸，若固体全部溶解，说明假设_不成立．
方案三：（如图）
同学们设计了如下实验方案测定该样品中Fe2O3的质量分数（装置气密性良好，假设样品完全反应）：
步骤一：取样品并称量该样品的质量为m1；
步骤二：测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量m2；
步骤三：测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量m3；
步骤四：计算得出矿物样品中Fe2O3的质量分数．
讨论分析：该实验方案能（填“能”或“不能”）测出矿物中Fe2O3的质量分数．不改变装置和药品，通过计算得出矿物中Fe2O3的质量分数，你还可以通过测定测量反应后固体的质量或广口瓶中沉淀的质量．若测得m1为3.04g，m3=m2+1.76g，则原样品中Fe2O3的质量分数为70.18%（结果保留四位有效数字）．
14．下列能正确表示水解反应离子方程式的是（　　）
A．HCO3-+H2O?CO32-+H3O+B．HCO3-+OH-?CO32-+H2O
C．HCO3-+H2O?H2CO3+OH-D．S2-+2H2O?H2S+2OH-
15．将1molI2（g）和2molH2（g）置于某2L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2（g）+H2（g）?2HI（g）△H＜0，并在10min时达到平衡．HI的体积分数φ（HI）随时间变化如图所示曲线（Ⅱ）．
（1）在此条件下，下列能说明该反应达到平衡状态的是BC （填序号）．
A．混合气体密度不再变化
B．反应混合物中H2的浓度不变
C．混合气体的颜色不再变化
D．每消耗1molH2同时消耗1molI2
（2）在达平衡过程中用HI（g）表示的反应速率为0.09mol•L-1•min-1；I2（g）的平衡转化率为90%．
（3）在此温度下，该反应的平衡常数K=29.5（保留一位小数），若保持温度、体积不变，向已平衡的体系中再充入I2（g）和HI（g）各1mol，此时平衡向右移动（填“向左移动”“向右移动”或“不移动”）．
（4）若改变反应条件，在某条件下φ（HI）的变化如曲线（Ⅰ）所示，则该条件可能是②④（填序号）．
①恒容条件下，降低温度
②恒温条件下，缩小反应容器体积
③恒温条件下，扩大反应容器体积
④恒温、恒容条件下，加入适当催化剂
（5）若保持温度不变，在另一相同的2L密闭容器中加入amolI2（g）、bmolH2（g）和cmolHI（g）（a、b、c均大于0），发生反应达平衡时，HI体积分数仍为0.60，则a、b、c的关系为4a+c=2b（用一个含a、b、c的代数式表示）．

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