高考化学一轮复习 阶段滚动加练2 物质结构与能量变化（含解析）.doc

阶段滚动加练2物质结构与能量变化1(2014常州期中)依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。(1)用na表示阿伏加德罗常数的值，在c2h2(气态)完全燃烧生成co2和液态水的反应中，每有4na个电子转移时，放出 450 kj 的热量。其热化学方程式为_。(2)已知拆开1 mol hh键、1 mol nh键、1mol nn键分别需要的能量是436 kj、395 kj 、940 kj，则n2与h2反应生成nh3 的热化学方程式为_。(3) 钛(ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，已知由金红石(tio2)制取单质ti，涉及的步骤为 tio2ticl4ti已知：c(s)o2(g)=co2(g)h395.5 kjmol12co(g)o2(g)=2co2(g)h560 kjmol1tio2(s)2cl2(g)2c(s)=ticl4(s)2co(g) h80 kjmol1则tio2(s)与cl2(g)反应的热化学方程式为_。解析(2)反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能可知，每生成 2 mol 氨气的反应热 h436 kjmol1 3940 kjmol123395 kjmol1122 kjmol1，即反应的热化学方程式是n2(g)3h2(g)2nh3 (g)h122 kjmol1。(3)根据盖斯定律可知，2，即得到反应tio2(s)2cl2(g)=ticl4(s)o2(g)，所以该反应的反应热h80 kjmol1 560 kjmol1395.5 kjmol 12151 kj mol1。答案(1)c2h2(g)o2(g)=2co2(g)h2o(l) h1 125 kjmol1(2)n2(g)3h2(g)2nh3 (g)h122 kj mol1(3)tio2(g)2cl2(g)=ticl4(s)o2(g)h151 kjmol1 2(2014宝鸡金台区会考)下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，用化学用语回答下列问题：族周期a0一aaaaaa二三.(1)请画出元素的阴离子结构示意图：_。(2)、的原子半径由小到大的顺序为_。(3)和的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为_(填化学式)。(4)、两种元素的原子按11 组成的常见化合物的电子式为_。.由表中中的一种或几种元素形成的常见物质a、b、c可发生以下反应(副产物已略去)，试回答：(1)若x是一种常见过渡金属单质，向c的水溶液中滴加agno3溶液，产生不溶于稀hno3 的白色沉淀，检验此c溶液中金属离子的方法是_；又知在酸性溶液中该金属离子能被双氧水氧化，写出该反应的离子方程式：_。(2)若a、b、c 为含有同一金属元素的无机化合物，x为强电解质，a溶液与c溶液反应生成b，则b的化学式为_，写出a与c两溶液反应的离子方程式：_。解析.(1)通过图表信息可知，元素为氯元素，氯离子的结构示意图为。(2)元素、分别为o、na、s 三种元素，根据元素周期律，可得知三种元素的原子半径的大小关系为naso。(3)是na，是 al ，金属性naal，金属性越强，则该金属的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，因此naohal(oh)3。.(1)由x是一种常见过渡金属单质，再根据向c的水溶液中滴加agno3溶液，产生不溶于稀hno3的白色沉淀，可推知x为fe，a、b、c三种物质中含有氯元素，因此，不难推断本题考查fe2和fe3之间的转化，综合分析后可得出a：cl2、b：fecl3、c：fecl2, 检验fe2的方法是先加入kscn溶液不显红色，再加入氯水显红色(或加入氯氧化钠溶液，产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。在酸性溶液中该金属离子能被双氧水氧化的离子方程式为 h2o22fe22h=2fe32h2o。(2)先根据题意快速联想有关的金属元素及其化合物，符合转化关系图的a是一种含有al3的盐或naalo2。b是al(oh)3，c是naalo2或含有al3的盐，a与c两溶液发生水解相互促进反应：al33alo6h2o=4al(oh)3。答案.(1)(2)osna(3)naohal(oh)3(4)na2na.(1)先加入kscn溶液不显红色，再加入氯水显红色(或加入氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)h2o22fe22h=2fe3 2h2o(2)al(oh)3al33alo6h2o=4al(oh)33(2014唐山模拟)(1)下图是no2和co反应生成co2和no过程中的能量变化示意图，请写出no2和co反应的热化学方程式：_ _。(2)我国实施“嫦娥探月”行动的长征火箭中使用偏二甲肼(ch3)2nnh2作为燃料，其与过氧化氢发生反应放出大量热量：c2h8n2(l)8h2o2(l)=n2(g)2co2(g)12h2o(g) h2 500 kjmol1 。如果 1 mol 偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水，则反应中放出的热量q_(填“”、“”或“”)2 500 kj。(3)恒温恒容下，2 mol h2与2 mol n2反应达到平衡时，n2 为1.8 mol，h2的转化率为_；若该反应在恒温恒压条件下进行(其他条件相同)，反应达平衡时，h2的转化率比上述条件下h2的转化率_(填“大”、“小”或“相等”)。(4)由甲烷、氧气和koh溶液组成的新型燃料电池中，正极上发生反应的电极反应式为_。解析(1)根据图像可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，反应热是 134 kjmol1368 kjmol1234 kjmol1。(2)由于气态水的能量高于液态水的能量，所以偏二甲肼燃烧生成液态水放出的热量多，即q大于 2 500 kj。(3)平衡时 n2 为1.8 mol ，消耗 n2 为 0.2 mol ，则消耗 h2 0.6 mol ，因此h2的转化率是100%30%，由于合成氨的反应是体积减小的可逆反应，所以恒压条件下有利于平衡向正反应方向进行，即氢气的转化率增大。(4)原电池中负极失去电子，正极得到电子，氧气在正极通入，由于电解质溶液是氢氧化钾溶液，所以正极反应式为o22h2o4e=4oh。答案(1)no2(g)co(g)=co2(g)no(g)h234 kjmol1(2)(3)30%大(4)o22h2o4e=4oh4甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(co和h2)还原氧化铁，有关反应为：ch4(g)co2(g)=2co(g)2h2(g)h260 kjmol1已知：2co(g)o2(g)=2co2(g) h566 kjmol1。则ch4与o2反应生成co和h2的热化学方程式为_。(2)如下图所示，装置为甲烷燃料电池(电解质溶液为koh溶液)，通过装置实现铁棒上镀铜。a处应通入_(填“ch4”或“o2”)，b处电极上发生的电极反应式是_。电镀结束后，装置中溶液的ph_(填写“变大”、“变小”或“不变”，下同)，装置中cu2的物质的量浓度_。电镀结束后，装置溶液中的阴离子除了oh以外还含有_(忽略水解)。在此过程中若完全反应，装置中阴极质量变化12.8 g，则装置中理论上消耗甲烷_l(标准状况下)。解析(1)根据盖斯定律，可将第一个热化学方程式乘以2，与第二个热化学方程式相加得出。(2)由于fe棒上镀cu，则cu棒发生氧化反应，作阳极，b电极作正极，a电极作负极，ch4在a处通入，o2在b处通入，由于koh溶液作电解质溶液，则b极反应式为o22h2o4e=4oh，电镀过程中电解质溶液不参与电极反应，各离子浓度均不变；ch4燃料电池中的化学方程式为ch42o22koh=k2co33h2o，可得溶液中存在co，再由电子守恒得ch44cu，则12.8 g cu的物质的量为0.2 mol，消耗ch4为0.05 mol，在标准状况下的体积为0.05 mol22.4 lmol11.12 l。答案(1)2ch4(g)o2(g)=2co(g)4h2(g) h46 kjmol1(2)ch4o22h2o4e=4oh变小不变co1.125(2014湖北荆州月考)(1)广州亚运会“潮流”火炬采用具有广州民间特色的象牙雕镂空工艺，以水的和谐与火的激情交相凝聚为理念，寄托了亚洲人民共同推进和平与发展的期望。火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：如图是一定量丙烷完全燃烧生成co2和1 mol h2o(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“”或“”。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式：_。二甲醚(ch3och3)是一种新型燃料，应用前景广阔。1 mol 二甲醚完全燃烧生成 co2 和液态水放出1 455 kj 热量。若1 mol 丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成co2和液态水共放出1 645 kj 热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为_。(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：已知：h2o(g)=h2o (l) h1q1 kjmol1c2h5 oh (g) =c2h5oh (l) h2q2 kjmol1c2h5oh(g)3o2(g)=2co2(g)3h2o(g) h3q3kjmol1若使 46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为_kj。碳(s)在氧气供应不充足时，生成 co同时还部分生成co2，因此无法通过实验直接测得反应2c(s)o2 (g)=2co (g) 的h。但可设计实验，利用盖斯定律计算出该反应的h，计算时需要测得的实验数据有_。解析(1)丙烷完全燃烧生成co2和1 mol h2o(l)的过程放热，h为“”。燃烧热是 1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，所以表示丙烷燃烧热的热化学方程式为c3h8(g) 5o2 (g)=3co2 (g) 4h2o (l) h2 215.0 kjmol1。n(二甲醚)1 455 kjmol11 mol n(二甲醚)2 215.0 kjmol11 645 kj，解得n(二甲醚)0.75 mol，n(丙烷)0.25 mol。(2)将3个热化学方程式依次编号为、，由3可得c2h5oh(l)3o2(g)=2co2(g)3h2o(l)h(3q1q2q3) kjmol1，所以使46 g 液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，整个过程中放出的热量为(3q1q2q3) kj。利用盖斯定律计算反应 2c(s) o2(g)=2co (g) 的h，需要测得的实验数据有碳和 co 的燃烧热。答案(1) c3h8(g)5o2(g)=3co2(g)4h2o(l)h2 215.0 kjmol113(2)3q1q2q3碳和co的燃烧热6(2014北京朝阳区期中)根据表中信息回答下列问题。元素sipscl单质与氢气反应的条件高温磷蒸气与氢气能反应加热光照或点燃时发生爆炸而化合(1)s在元素周期表中的位置是_。(2)根据表中信息可知，si、p、s、cl四种元素的非金属性依次增强。用原子结构解释原因：同周期元素电子层数相同，从左至右，_，原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强。(3)25 c时，以上四种元素的单质与氢气反应生成1 mol 气态氢化物的反应热如下；a34.3 kjmol1b9.3 kjmol1c20.6 kjmol1d92.3 kjmol1请写出固态白磷(p4)与h2反应生成气态氢化物的热化学方程式：_。(4)探究同主族元素性质的一些共同规律，是学习化学的重要方法之一。已知硒(se)是人体必需的微量元素，其部分信息如下图。下列有关说法正确的是_(填字母)。a原子半径：sespb稳定性：h2seh2sc因为酸性 h2sehcl，所以非金属性secldseo2是酸性氧化物，能与烧碱溶液反应在下表中列出对h2seo3各种不同化学性质的推测，举例并写出相应的化学方程式。编号性质推测化学方程式1氧化性h2seo34hi=se2i23h2o23解析 (1)s在元素周期表中的位置是第三周期via族。(2)同周期元素电子层数相同，从左至右，核电荷数(或质子数)逐渐增多， 原子半径逐渐减小，得电子能力逐渐增强。(3)先写出固态白磷(p4)与h2 反应生成气态氢化物的化学方程式：p46h2=4ph3，通过化学方程式可以看出，1 mol p4与h2反应生成4 mol ph3，根据题设条件，当反应生成 4 mol ph3时，则反应放出的热量为4(9.3 kjmol1)37.2 kjmol1，所以热化学方程式为p4(s)6h2(g)=4ph3(g)h37.2 kjmol1。(4)a项，根据同周期和同主族元素原子半径的递变规律，可知原子半径的正确关系为seps，a错误 ；b项，同主族元素气态氢化物的稳定性自上而下依次减弱，即h2seh2s，b错误；c项，判断非金属性应比较最高价氧化物对应水化物的酸性，即：h2seo4hclo4，则非金属性：secl，c错误 ；d项，根据同主族元素的性质的相似性，与so2类比可知seo2是酸性氧化物，能与烧碱溶液反应，d正确。研究h2seo3 的化学性质可从h2so3 的化学性质进行类推，h2so3具有还原性，能与氯气发生反应，由此可以推出h2seo3也具有还原性，化学方程式为 h2seo3cl2h2o=h2seo42hcl；h2so3具有酸性，能与碱发生反应，则可类推h2seo3也有酸性能与碱发生反应，化学方程式为h2seo32naoh=na2seo32h2o。答案(1)第三周期via族(2)核电荷数(或质子数)逐渐增多(3)p4(s)6h2(g)=4ph3(g)h37.2 kjmol1(4)d编号性质推测化学方程式2还原性h2seo3cl2h2o=h2seo42hcl3酸性h2seo32naoh=na2seo32h2o7.(2014东北三省联考)电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题：(1)以铜为阳极，以石墨为阴极，用nacl溶液作电解液进行电解，得到半导体材料cu2o和一种清洁能源，则阳极反应式为_，阴极反应式为_。(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是_(填序号)。a区铜片上有气泡产生b区铁片的电极反应式为2cl2e=cl2c最先观察到变成红色的区域是区d区和区中铜片的质量均不发生变化(3)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2ch3choh2och3ch2ohch3cooh实验室中，以一定浓度的乙醛na2so4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入_(填化