高中化学消去反应与水解反应试题

已知热化学方程式H^＋(aq)＋OH^－(aq)===H₂O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol，
（1）实验室用0.25 L 0.10mol/L的一元强酸和强碱中和，若中和后溶液体积为0.5 L，中和后的溶液的比热容为4.2×10^－3kJ/(g·℃)，且密度为1.0g/mL，则溶液温度升高____________℃。
（2）将V₁mL 1.0mol/L HCl溶液和V₂mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V₁＋V₂＝50mL)。下列叙述正确的是(    )

A．做该实验时环境温度为22℃
B．该实验表明化学能可能转化为热能
C．NaOH溶液的浓度约为1.0mol/L
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
（3）关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是(   )
A．组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在不分解的情况下，使氢气成为二级能源
B．设法将太阳能聚焦产生高温，使水分解产生氢气
C．寻找催化剂使水分解，同时释放能量
D．寻找特殊化学物质用于开发廉价能源，以分解水取得能源
（4）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。
①C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1
②CO₂(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH₂＝＋172.5 kJ·mol^－1
③S(s)＋O₂(g)===SO₂(g)ΔH₃＝－296.0 kJ·mol^－1
请写出CO与SO₂反应的热化学方程式：                           。

下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小无关的是（   ）
①F₂、Cl₂、Br₂、I₂的熔点、沸点逐渐升高  ②HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
③金刚石、碳化硅、晶体硅熔点逐渐降低  ④NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低

A．仅②

B．①④

C．②③

D．①②③

据报道，一定条件下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。
已知：①CH₃CH₂OH(l)+3 O₂ (g)=2CO₂(g)+3H₂O(l) △H="-1366.8" kJ/mol
②2H₂ (g)+O₂ (g)=2H₂O(l) △H="-571.6" kJ/mol
（1）写出由CO₂和H₂ 反应合成CH₃CH₂OH (l)和H₂O(l)的热化学方程式                         。
（2）碱性乙醇燃料电池易储存，易推广，对环境污染小，具有非常广阔的发展前景。该燃料电池中，使用铂作电极，KOH溶液做电解质溶液。通入乙醇燃气的一极为      极，该极上的电极反应式为                                   。
（3）用乙醇燃料电池电解400 mL 饱和食盐水装置可简单表示如下图：

该装置中发生电解反应的方程式为                                    ；在铁棒附近观察到的现象是                   ；当阴极产生448 mL气体（体积在标准状况下测得）时，停止电解，将电解后的溶液混合均匀，溶液的pH为          。（不考虑气体的溶解及溶液体积的变化）

(16分)为治理环境，减少雾霾，应采取措施减少二氧化硫、氮氧化物(NO_x)和CO₂的排放量。
I．处理NO_x的一种方法是利用甲烷催化还原NO_x。
①CH₄（g）+4NO₂（g）＝4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁＝—574 kJ/mol
②CH₄（g）+2NO₂（g）＝N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂＝—867kJ/mol
（1）若用4．48LCH₄还原NO生成N₂，则放出的热量为______kJ。（气体体积已折算为标准状况下）
（2）NOx可用强碱溶液吸收产生硝酸盐。在酸性条件下，FeSO₄溶液能将NO₃^－还原为NO，NO能与多余的FeSO₄溶液作用生成棕色物质，这是检验NO₃^－的特征反应。电解的原理如图所示
则：写出该过程中产生NO的离子方程式：____________。

（3）电解时阴极的电极反应式为____；当电路中转移20 mol电子时，交换膜左侧溶液质量减少________g。
Ⅲ利用I₂O₅消除CO污染的反应为：5CO（g）+I₂O₅（s）5CO₂（g）+I₂（s）。不同温度下，向装有足量I₂O₅固体的2L恒容密闭容器中通入4 molCO，测得CO₂的体积分数()随时间(t)变化曲线如图。

回答：
（4）T₁时，该反应的化学平衡常数的数值为____。
（5）下列说法不正确的是_______（填字母）。

A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

B．两种温度下，c点时体系中混合气体的压强相等

C．d点时，在原容器中充入一定量氦气，CO的转化率不变

D．b点和d点时化学平衡常数的大小关系：Kb＜Kd

Ⅳ．以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄通过反应CO₂（g）+CH₄（g）CH₃COOH（g）△H＜0直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。

（6）①250—300℃时，乙酸的生成速率减小的主要原因是_______。
②工业生产中该反应的温度常选择250℃、不选择400℃，从综合经济效益考虑，其原因是_______。

氮是地球上含量丰富的原子元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）25℃时，0.1mol/LNH₄NO₃溶液中水的电离程度     （填“大于”、“等于”或“小于”） 0.1mol/L NaOH溶液中水的电离程度。
（2）若将0.1mol/L NaOH溶液和0.2mol/LNH₄NO₃溶液等体积混合，混合溶液中2c(NH₄⁺)＞c(NO₃^－)，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是                       。
（3）发射火箭时肼(N₂H₄)为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。经测定16g气体在上述反应中放出284kJ的热量。则该反应的热化学方程式是                       。
（4）下图是1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图。

已知：N₂(g)＋O₂(g)＝2NO(g)  △H＝＋180kJ/mol
2NO (g)＋O₂(g)＝2NO₂(g)     △H＝－112.3kJ/mol
则反应：2NO(g)＋2CO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)的△H是       。

下列有关热化学方程式的叙述正确的是  (　　)

A．已知2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ/mol，则氢气的燃烧热为-285.8 kJ/mol

B．已知C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＞0，则金刚石比石墨稳定

C．含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)===CH3COONa(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ/mol

D．已知2C(s)＋2O2(g)===2CO2(g)　ΔH1；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2

Ⅰ在催化剂作用下，CO₂和H₂可以制取甲醇。用工业废气中的可制取甲醇，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O 常温常压下已知下列反应的能量变化如图示：

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式：                              。
Ⅱ硼氢化钠（NaBH₄）是有机合成中的重要还原剂。最新研究发现，以NaBH₄和H₂O₂为原料，NaOH溶液作电解质溶液，可以设计成全液流电池，其工作原理如图所示，假设电池工作前左右两槽溶液的体积各为1L，回答下列问题：

（1）电极b为           （填“正极”或“负极”），电极a上发生反应的电极反应式为                                     。
（2）电池工作时，Na⁺向     极（填“a”或“b”）移动，当左槽产生0．0125molBO₂^—离子时，右槽溶液pH=           
（3）用该电池电解一定浓度的CuSO₄溶液至无色后继续电解一段时间。断开电路，向溶液中加入0．1molCu(OH)₂，溶液恢复到电解之前状态，则电解过程中转移电子数目为_________

下列说法正确的是（   ）

A．甲烷的标准燃烧热为ΔH＝-890.3kJ·mol^-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为 CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(g)ΔH＝－890.3 kJ·mol^-1

B．已知H2O(L)＝H2O(g) ΔH＝＋44kJ·mol^-1,则2g H2(g)完全燃烧生成液态水比生成 气态水多释放22kJ的能量

C．常温下，反应C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0

D．同温同压下，H2(g)+Cl2(g)＝2HCl(g)在光照和点燃条件的ΔH相同

人类活动产生的CO₂长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注。
（1）工业上常用高浓度的K₂CO₃溶液吸收CO₂，得溶液X，再利用电解法使K₂CO₃溶液再生，其装置示意图如下：

在阳极区发生的反应包括                    和H ⁺+ HCO₃^-=H₂O+CO₂↑。
简述CO₃^2-在阴极区再生的原理                。
（2）再生装置中产生的CO₂和H₂在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。
已知：25 ℃，101 KPa下：
H₂(g)+1/2 O₂(g)=H₂O(g)  Δ H₁=" -242" kJ/mol
CH₃OH(g)+3/2 O₂(g)=CO₂ (g)+2 H₂O(g)  Δ H₂=" -676" kJ/mol
写出CO₂和H₂生成气态甲醇等产物的热化学方程式          。
下面表示合成甲醇的反应的能量变化示意图，其中正确的是     （填字母序号）。

a                    b                   c                   d
（3）微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。已知某种甲醇
微生物燃料电池中，电解质溶液为酸性，示意图如下：

该电池外电路电子的流动方向为           （填写“从A到B”或“从B到A”）。
工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将         （填写“增大”、“减小”或“不变”，溶液体积变化忽略不计）。
A电极附近甲醇发生的电极反应式为            。

端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，成为Glaser反应． $2R﹣C\equiv C﹣H\stackrel{\mathrm{催化剂}}{\to }R﹣C\equiv C﹣C\equiv C﹣R+H_2$ 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值．下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：

回答下列问题：

（1）B的结构简式为________，D的化学名称为________．

（2）①和③的反应类型分别为________、________．

（3）E的结构简式为________．用 $1molE$ 合成1，4﹣二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气________mol．

（4）化合物（________）也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为________．

（5）芳香化合物F是C的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3：1，写出其中3种的结构简式________．

（6）写出用2﹣苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成路线________．

氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： 
(1)氮元素原子的L层电子数为       ；
(2)NH₃与NaClO反应可得到肼(N₂H₄)，该反应的化学方程式为          ； 
(3)肼可作为火箭发动机的燃料，它与氧化剂N₂O₄反应生成N₂和水蒸气。
已知：①N₂(g)+2O₂(g)= N₂O₄ (1)          △H₁= -195kJ·mol^-1 
②N₂H₄ (1) + O₂(g)= N₂(g) + 2 H₂O    △H₂= -534.2kJ·mol^-1
写出肼和N₂O₄反应的热化学方程式                             ；
(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，写出该电池放电时负极的反应式    。
(5)碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为：
2Li（s）+I₂（s）="2LiI" （s）       △H
已知：4Li（s）+O₂（g）=2Li₂O（s）      △H₁
4 LiI（s）+O₂（g）=2I₂（s）+2Li₂O（s）  △H₂
则电池反应的△H=_______________；碘电极作为该电池的__________极。
(6)高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃和KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为          ；与MnO₂—Zn电池类似，K₂FeO₄—Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为       ，该电池总反应的离子方程式为            。

已知反应：
①2C(s)＋O₂(g)＝2CO（g）△H＝－221kJ/mol
②H^＋(aq)＋OH^－(aq)＝H₂O(1)；△H＝－57.3kJ/mol 下列结论正确的是

A．碳的燃烧热大于110.5kJ/mol

B．①的反应热为221kJ/mol

C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ/mol

D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量

下列说法或表示方法中正确的是（  ）

A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多

B．吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量，放热反应一定不需要吸收外界能量

C．在101kPa时，2gH2完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式为： 2H2（g）+O2(g)=2H2O (l)ΔH= +285.8kJ/mol

D．稀溶液中：H+（aq）+OH^—（aq)=H2O(l)ΔH=" —53.7kJ/mol" ，若将含0.5 molH2SO4的浓溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于53.7kJ

（1）请回答下列问题：
①已知：①CO(g) + 1/2O₂(g) = CO₂(g)     △H= －283.0kJ·mol^－1
②CH₃OH(l) + 3/2O₂(g) = CO₂(g)+2H₂O(l)  △H= －726.5kJ·mol^－1  
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________________________________________________________________；
②已知拆开1molH－H键、1molCl－Cl键、1molH—Cl键分别需要的能量是436kJ、243kJ、432kJ，则反应则反应：H₂(g)+ Cl₂(g)=2HCl (g) 的△H=         。
（2）已知25℃、101 kPa下，稀的强酸与稀的强碱溶液反应的中和热为 -57.3 kJ/mol。
①则表示稀硫酸与稀烧碱溶液中和反应的热化学方程式为：                       。
②测定中和热实验时所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、       、               。

明矾石经处理后得到明矾[KAl（SO₄）₂·12H₂O]。从明矾制备Al、K₂SO₄、和H₂SO₄的工艺过程如下所示：

焙烧明矾的化学方程式为：
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，氧化剂是       ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为        
（2）从水浸后的滤液中得到K₂S0₄晶体的方法是____。产物K₂SO₄中K元素的鉴定操作方法是____。
（3）向明矾溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液至SO^2—₄恰好沉淀完全的离子反应方程式为   。
（4）焙烧产生的SO₂可用于制硫酸。已知25℃、l0lkPa时：

则SO₃（g）与H₂O（1）反应的热化学方程式是                         。
（5）假设整个过程中没有物质损失，理论上三种最终产物K₂SO₄，Al和H₂SO₄的物质的量之比为      ____