苏州苏州科技城外国语学校高中化学必修一第一章《物质及其变化》提高卷(答案解析)

一、选择题1．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3+3C1O-+4OH-=2RO+3Cl-+5H2O。则RO中n的数值是A．1 B．2 C．3 D．42．下列物质的分类正确的是酸碱盐酸性氧化物碱性氧化物ABCDA．A B．B C．C D．D3．下列反应的离子方程式书写正确的是A．碳酸钙与盐酸反应：CO+2H+=H2O+CO2↑B．稀H2SO4与铁粉反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑C．氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应：Ba2++=BaSO4↓D．氯化铜溶液与铁粉反应：Cu2++Fe=Fe2++Cu4．锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在。从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原。相关方程式如下：①②关于反应①、反应②的说法正确的是A．反应①、②中的氧化剂分别是、B．反应①中每生成3molFeS时，共转移12mol电子C．反应②说明高温下Sb的还原性比C强D．每生成4molSb时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为5．是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得。下列说法正确的是A．在反应中失去电子B．是氧化剂C．反应中每生成两个水分子，转移电子数为2D．中的两种元素的化合价在反应前后均未变化6．下列电子转移表示正确的是A． B．C． D．7．下列反应中属于氧化还原反应，且水作氧化剂的是A．SO3+H2O=H2SO4 B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑C．2F2+2H2O=4KF+O2 D．2Na+2H2O=2NaOH+H2↑8．锰的氧化物MnO2、Mn2O3、Mn3O4、Mn2O7在加热时均能和浓盐酸反应生成MnCl2和Cl2。现有0.1mol的某种氧化物跟足量的盐酸反应得到标准状况下2.24LCl2，则参加反应的氧化物不可能是（）A．MnO2 B．Mn2O3 C．Mn3O4 D．Mn2O79．下列关于NaCl的电离过程叙述正确的是A．在电流作用下电离出阴、阳离子B．不一定需要水C．在水分子作用下电离出钠离子和氯离子D．氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质10．某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、SO，欲除去其中的Cu2+、SO(为使离子完全沉淀，沉淀剂需要过量)，设计工艺流程如图所示：下列说法不正确的是工业废水溶液Na+Cl-A．NaOH的作用是除去Cu2+ B．试剂a为Na2CO3，试剂b为BaCl2C．流程图中，操作x为过滤 D．试剂c为盐酸二、填空题11．(一)用50mL0.50mol•L﹣1的盐酸与50mL0.55mol•L﹣1的氢氧化钠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热．回答下列问题．(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是__．(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铜质搅拌棒代替？__(填“能”或“不能”)，其原因是__．(3)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量，写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式：__．(二)如图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列问题：(4)实验中观察到的现象是________________。(5)产生上述现象的原因是___________________。(6)写出有关反应的离子方程式________________。(7)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。12．按要求回答下列问题(1)已知下列热化学方程式：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ·mol-1③C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.5kJ·mol-1上述反应中属于放热反应的是____（填序号，下同），属于吸热反应的是____。(2)已知在常温常压下：①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)∆H=-1275.6kJ·mol-1②H2O(l)=H2O(g)∆H=+44.0kJ·mol-1写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_______。(3)依据事实，写出下列反应的热化学方程式。①1molN2(g)适量O2(g)反应生成NO(g)，需吸收68kJ的热量，该反应的热化学方程式为_______。②在25℃、101kpa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______。13．根据所学知识，回答下列问题。(1)向1L1的NaOH溶液中分别加入下列物质：①浓硫酸；②稀硝酸；③稀醋酸。反应恰好完全时的热效应(对应反应中各物质的化学计量数均为1)分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3，则三者由大到小的顺序为___________(2)已知：①Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)ΔH1=+19.3kJ·mol-1②3FeO(s)+H2O(g)Fe3O4(s)+H2(g)ΔH2=-57.2kJ·mol-1③C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH3=+172.4kJ·mol-1碳与水制氢气总反应的热化学方程式是___________。(3)已知CO与合成甲醇反应过程中的能量变化如图所示：下表为断裂1mol化学键所需的能量数据：化学键H-HC≡OH-OC-O断裂1mol化学键所需的能量/kJ4361084465343则甲醇中C-H键的键能为___________。(4)一定条件下，在水溶液中1mol、1mol(x=1、2、3等)的相对能量(kJ)大小如图所示：①D是___________(填离子符号)。②反应B→A+C的热化学方程式为___________(用离子符号表示)。14．能源危机是当前全球性的问题，“开源节流”是应对能源危机的重要举措。（1）下列做法有助于能源“开源节流”的是___(填字母)。a.大力发展农村沼气，将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源d.减少资源消耗，增加资源的重复使用和循环再生（2）金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳，氧气充足时燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示。①在通常状况下，___(填“金刚石”或“石墨”)更稳定；石墨的燃烧热△H为___。②若12g金刚石在24g氧气中燃烧，生成气体36g，则该过程放出的热量为___。（3）已知：N2、O2分子中化学键的键能分别是946mol·L-1、497mol·L-1，N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.0kJ·mol-1，则NO分子中化学键的键能为___kJ·mol-1。（4）综合上述有关信息，请写出CO和NO反应生成两种无毒气体的热化学方程式：___。15．氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。回答下列问题：已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=－221kJ·mol－1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=－393.5kJ·mol－1N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+181kJ·mol-1(1)若某反应的平衡常数表达式为K=，请写出此反应的热化学方程式：_____；下列措施能够增大此反应中NO的转化率的是(填字母代号)______。A．增大容器压强B．升高温度C．使用优质催化剂D．增大CO的浓度(2)向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，NO和N2的物质的量变化如下表所示。物质的量/molT1/℃T2/℃05min10min15min20min25min30minNO2.01.160.800.800.500.400.40N200.420.600.600.750.800.80①0∼5min内，以CO2表示的该反应速率v(CO2)=_______，该条件下的平衡常数K=_____。②第15min后，温度调整到T2，数据变化如上表所示，则T1____T2(填“>”、“<”或“=”)。③若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2mol，则此时反应_____移动(填“正向”、“逆向”或“不”)；最终达平衡时NO的转化率a=____________。(3)工业上可以用氨水除去反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)中产生的CO2，得到NH4HCO3溶液，反应NH4＋+HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=_____。(已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4×10-7，Ka2=4×10-11)16．依据事实，写出下列反应的热化学方程式。（1）SiH4是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO2和液态H2O。已知室温下2gSiH4自燃放出热量89.2kJ。SiH4自燃的热化学方程式为___________________________________________。（2）在25℃、101kPa下，一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出热量QkJ，其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀，则乙醇燃烧的热化学方程式为__________________________________。（3）比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。4Al(s)＋3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH14Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)ΔH2ΔH1______ΔH2（4）已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=－221kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H=－393.5kJ/molN2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+181kJ/mol若某反应的平衡常数表达式为K=[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(CO)·c2(NO)]，请写出此反应的热化学方程式：_________________。17．PCl3和Cl2在一定条件下反应生成PCl5。(1)有88gCO2与足量H2恰好完全反应，生成气态水和甲醇，可放出1.2014×105J的热量，试写出该反应的热化学方程式_______________________________________。(2)25℃、101kPa下，CH4的燃烧热为akJ/mol，9g液态水变为水蒸气吸热bkJ，则CH4燃烧生成二氧化碳和水蒸气热化学方程式为________________________________。(3)硅与氯两元素的单质反应生成1mol硅的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________。(4)CO2与CH4经催化重整制得合成气：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：化学键C—HC=OH—HCO(CO)键能/kJ·mol−14137454361075则该反应的ΔH=________________________________。(5)利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应Ⅰ：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)ΔH1=+551kJ·mol－1反应Ⅲ：S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH3=－297kJ·mol－1反应Ⅱ的热化学方程式：___________________________________。18．（1）13gC2H2(g)完全燃烧生成CO2和H2O(l)时，放出659kJ的热量，写出表示该物质燃烧热的热化学方程式___________________________。（2）已知反应：Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl。Ⅰ.当有0.2molHCl生成时放出8.1kJ的热量。Ⅱ.其能量变化示意图如图：则该反应的热化学方程式为_____________________________________。由上述数据判断断开1molH—Cl键与断开1molH—Br键所需能量相差约为________kJ。（3）已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566kJ·mol－1②Na2O2(s)＋CO2(g)===Na2CO3(s)＋1/2O2(g)ΔH＝－226kJ·mol－1则CO(g)与Na2O2(s)反应放出509kJ热量时，电子转移数目为________。（4）已知CO、H2、CH4的燃烧热分别为283kJ·mol－1、286kJ·mol－1、890kJ·mol－1。若将amolCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧,生成CO2气体和液态水,且CO2和水的物质的量相等时,则放出热量(Q)的取值范围是____。19．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0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应，生成水蒸气和氮气，放出256.652kJ的热量。（1）反应的热化学方程式为___。（2）已知H2O(l)＝H2O(g)ΔH=+44kJ·mol-1，则16g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___。（4）发射卫星可用肼为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和水蒸气。已知：N2(g)+2O2(g)＝2NO2(g)ΔH=+67.7kJ·mol-1N2H4(g)+O2(g)＝N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ·mol-1肼和二氧化氮反应的热化学方程式为___。20．某温度时，ⅥA元素单质与H2反应生成气态H2X的热化学方程式如下：①H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ•mol-1②H2(g)+S(g)=H2S(g)ΔH=-20kJ•mol-1③H2(g)+Se(g)⇌H2Se(g)ΔH=+81kJ•mol-1请回答：(1)上述反应中属于放热反应的是___________(填序号，下同)，属于吸热反应的是___________。(2)2gH2完全燃烧生成气态水，放出的热量为___________。(3)请写出O2与H2S反应生成S的热化学方程式___________。(4)根据下图写出热化学方程式___________。(5)加入催化剂该反应的反应热H是否发生了改变___________(填“是”或“否”)。三、解答题21．钛酸钡()在工业上有重要用途，主要用于制作电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元件。以下是生产钛酸钡的一种工艺流程图：已知：①草酸氧化钛钡晶体的化学式为；②碳酸钡摩尔质量为，钛酸钡摩尔质量为；③草酸()是一种二元弱酸，有较强的还原性。(1)中Ti元素的化合价为：_______________。(2)用盐酸酸浸时发生反应的离子方程式为：______________________________。(3)流程中通过过滤得到草酸氧化钛钡晶体后，为提高产品质量需对晶体洗涤。①过滤操作中使用的玻璃仪器有______________________。②如何证明晶体已洗净？_______________________________。(4)某兴趣小组取模拟上述工艺流程制备，得产品，的产率为：______________。(产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值)(5)该兴趣小组取少量草酸晶体溶于酸性高锰酸钾溶液，溶液的紫色褪去，请写出反应的离子方程式为：_____________________________________________，当反应生成(标况下)二氧化碳气体时，转移的电子数目为_____________。22．某工厂需要利用纯净的NaCl来制备NaOH、氯气等工业产品。现有一种工业盐，主要成分是NaCl、Na2SO4、NH4HCO3，以该工业盐为原料设计精制NaCl的流程如下：已知：NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。(1)操作①为_____；操作③为_________。(2)试剂1、试剂2分别为_________、____________(填化学式)；试剂均需过量的目的是________。(3)经过操作②所得的滤渣是____________(填化学式)。(4)调节溶液的pH时，通常使pH小于7，其目的是_____________(用化学方程式表示)。23．湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O等，其生产流程如图：下表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol·L-1计算)：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cd(OH)2Zn(OH)2开始沉淀的pH1.97.07.25.4沉淀完全的pH3.29.09.58.2已知浸出后的溶液中金属元素都以二价阳离子形式存在，请回答下列问题：(1)为加快铜镉渣的“浸出”速率可采用的措施有________________________________(写出1条即可)。(2)“除钴”中发生反应的离子方程式是__________________________________。(3)“除铁”操作中加入H2O2发生反应的离子方程式___________________________，加入ZnO的目的是调节溶液pH，以除去溶液中的铁元素，调节溶液pH的范围为_________。(4)“电解”操作中，得到金属Cd的电极反应式是________________________。(5)“电解”后的电解废液是ZnSO4溶液，用该电解废液制备ZnSO4·7H2O的方法是__________________、过滤。24．聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂，如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程。回答下列问题（1）粉碎过筛的目的是___。（2）酸浸时最合适的酸是___。（3）若反应釜中加入氧化剂是H2O2，写出该反应的离子方程式___。25．污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某化学研究小组利用软锰矿（主成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已略去）。请回答下列问题：(1)上述流程脱硫实现了______________（选填下列字母编号）；A．废弃物的综合利用B．白色污染的减少C．酸雨的减少(2)用MnCO3能除去溶液中Al3＋和Fe3＋，其原因是___________________；(3)已知：25℃、101kpa时，①Mn(s)＋O2(g)＝MnO2(s)△H＝-520kJ/mol②S(s)＋O2(g)＝SO2(g)△H＝-297kJ/mol③Mn(s)＋S(s)＋2O2(g)＝MnSO4(s)△H＝-1065kJ/molSO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是_________________。(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是______。(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是________。(6)KMnO4溶液与MnSO4溶液反应的离子反应方程式是________。(7)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中的MnO2反应。按照图示流程，将am3（标准状况）含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆，若SO2的脱除率为89.6%，最终得到MnO2的质量为ckg，则除去铁、铝、铜、镍等杂质时，所引入的锰元素相当于MnO2_________kg。26．钴元素由于其良好的物理化学性质，被广泛应用于生产生活中。从含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li等)中制取粗CoCl2·6H2O的流程如图所示。请回答下列问题：(1)步骤I中发生反应的化学方程式_______。(2)已知Co2O3具有强氧化性，若步骤II中浸出剂为盐酸，造成的后果_______；若步骤II中浸出剂为硫酸，写出Co2O3与硫酸反应的化学方程式______。(3)步骤Ⅲ中①的目的是除去Al3+，②的目的是除去Li+，写出除去Li+的离子方程式_______。(4)若在实验室煅烧CoCO3，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有______、______(填仪器名称)。(5)操作①是在HCl氛围中进行的，其步骤是______、_______、过滤、洗涤、干燥。用75%酒精代替蒸馏水洗涤，其优点是