主题14:化学能与热能李仕才B卷 最新模拟·滚动训练1.下列关于化学键的说法正确的是( )。A.C、N、O、H四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键B.不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键C.含极性键的共价化合物一定是电解质D.HF的分子间作用力大于HCl,故HF比HCl更稳定【解析】C、N、O、H四种元素形成的化合物不一定既含离子键,又含共价键,如CO(NH2)2(尿素)中只含共价键,A项错误;由不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键,如H2O2中含有O—O非极性键,B项正确;含极性键的共价化合物不一定是电解质,如CO2、NH3只含极性键,但均为非电解质,C项错误;分子间作用力与分子稳定性无关,H—F键的键能比H—Cl键的键能大,故HF比HCl更稳定,D项错误。【答案】B2.同主族元素形成的同一类型化合物,其结构和性质往往相似。PH4I是一种白色晶体,下列对PH4I的叙述正确的是( )。A.它是一种共价化合物B.它既含离子键又含共价键C.它不可能与NaOH溶液反应D.它受热时不会分解【解析】P与N、I与Cl分别为同一主族元素,所以PH4I应与NH4Cl相似,都属于离子化合物,既含有离子键又含有共价键,B项正确。【答案】B3.元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具,下列说法不正确的是( )。A.同周期的主族元素中,第ⅦA族元素的原子半径最小B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族十个纵列的元素都是金属元素C.第ⅥA族元素的原子,其半径越大,气态氢化物越稳定D.室温下,0族元素的单质都是气体【解析】C项,第ⅥA族元素的原子,从上到下,原子半径逐渐增大,元素的非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,不正确。7\n【答案】C4.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-akJ·mol-1。已知:下列说法正确的是( )。A.H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键B.断开2molHI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a)kJC.相同条件下,1molH2(g)和1molI2(g)的总能量小于2molHI(g)的总能量D.向密闭容器中加入2molH2(g)和2molI2(g),充分反应后放出的热量为2akJ【解析】A项,HI分子中的化学键是极性键,错误;B项,由热化学方程式可知,反应放出akJ的能量,其中断开1molI2和1molH2分子中的化学键共吸收(b+c)kJ的能量,则形成2molHI分子中的化学键需放出(a+b+c)kJ的能量,那么断开2molHI分子中的化学键就需吸收(a+b+c)kJ的能量,正确;C项,反应是放热反应,所以1molH2(g)和1molI2(g)的总能量高于2molHI(g)的总能量,错误;D项,反应是可逆反应,放出的热量应小于2akJ,错误。【答案】B5.A、B、C为3种单质(其中A为固体,B、C为气体),将D的饱和溶液滴入沸水中后继续煮沸,所得的分散系呈红褐色,B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图所示,下列推断正确的是( )。A.物质B是H2B.物质C是Cl2C.物质D是FeCl2D.物质F是FeCl2【解析】将D的饱和溶液滴入沸水中后继续煮沸,所得的分散系呈红褐色,则D为FeCl3;结合转化关系,根据A为固体单质,B、C为气体单质可知,A为Fe,B为Cl2,F为FeCl2;由于B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E,则C为H2,E为HCl。【答案】D6.常温下,0.01mol·L-1的MOH溶液的pH为10。已知:2MOH(aq)+H2SO4(aq)M2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH1=-24.2kJ·mol-1;H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH2=-57.3kJ·mol-1。则MOH在水溶液中电离的ΔH为( )。7\nA.+33.1kJ·mol-1B.+45.2kJ·mol-1C.-81.5kJ·mol-1D.-33.1kJ·mol-1【解析】根据题中0.01mol·L-1的MOH溶液的pH=10,可知MOH为弱碱,MOH溶液与硫酸的中和反应可以看作两个过程:MOH(aq)M+(aq)+OH-(aq) ΔH、H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH2。根据盖斯定律可知,ΔH1=2(ΔH+ΔH2),则ΔH=12ΔH1-ΔH2=(-24.2kJ·mol-1)×12-(-57.3kJ·mol-1)=+45.2kJ·mol-1,B项正确。【答案】B7.下表各组物质中,可以实现XYZ(每步只发生一个反应)所示转化的是( )。选项XYZMAFeFeCl2FeCl3Cl2BCCOCO2O2CCO2Na2CO3NaHCO3NaOHDAlO2-Al(OH)3Al3+CO2 【解析】A项,Fe与Cl2反应生成FeCl3,错误;C项,Na2CO3与NaOH不反应,错误;D项,Al(OH)3与CO2不反应,错误。【答案】B8.已知碘与氢气反应的热化学方程式如下:①I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-9.48kJ·mol-1②I2(s)+H2(g)2HI(g) ΔH=+26.48kJ·mol-1下列判断正确的是( )。A.向254gI2(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJB.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJC.反应①的产物比反应②的产物稳定D.反应②中反应物的总能量比反应①中反应物的总能量低【解析】I2(g)+H2(g)2HI(g)是可逆反应,I2(g)不可能全部转化为HI,反应放出的热量小于9.48kJ,A项错误;根据盖斯定律,由②-①可得I2(s)I2(g) ΔH=+35.96kJ·mol-1,B项错误;反应①和反应②的产物都是HI(g),稳定性相同,C项错误;7\n对于同一物质,固态时的能量比气态时的能量低,因此反应②中反应物的总能量比反应①中反应物的总能量低,D项正确。【答案】D9.已知:①CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-akJ·mol-1②CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-bkJ·mol-1③CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-1则下列叙述中正确的是( )。A.由上述热化学方程式可知b>cB.甲烷的燃烧热为bkJ·mol-1C.2CH3OH(g)2CH4(g)+O2(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1D.当甲醇和甲烷物质的量之比为1∶2,完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出的热量为QkJ,则该混合物中甲醇的物质的量为Qa+2bmol【解析】等物质的量时,CH4燃烧生成液态水时放出的热量更多,故c>b,A项错误;甲烷的燃烧热是指1molCH4完全燃烧生成CO2气体和液态H2O时放出的热量,反应②中生成的是气态H2O,故bkJ·mol-1不是甲烷的燃烧热,B项错误;①×2-②×2可得2CH3OH(g)2CH4(g)+O2(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1,C项正确;由③-②+①可得CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-(a+c-b)kJ·mol-1④,设甲醇的物质的量为xmol,则CH4的物质的量为2xmol,根据④和③可得(a+c-b)kJ·mol-1×xmol+2xmol×ckJ·mol-1=QkJ,x=Qa-b+3c,即混合物中甲醇的物质的量为Qa-b+3cmol,D项错误。【答案】C10.(1)已知C(s,石墨)C(s,金刚石) ΔH>0,则稳定性:金刚石 (填“>”或“<”)石墨。 (2)已知:2C(s)+2O2(g)2CO2(g) ΔH12C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2则ΔH1 (填“>”或“<”)ΔH2。 (3)“嫦娥五号”预计在海南文昌发射中心发射,火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲肼和四氧化二氮,偏二甲肼可用肼来制备。用肼(N2H4)作燃料,四氧化二氮作氧化剂,二者反应生成氮气和气态水。已知:7\n①N2(g)+2O2(g)N2O4(g) ΔH=+10.7kJ·mol-1;②N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-543kJ·mol-1。写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式: 。 (4)25℃、101kPa时,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3kJ热量,则CO的燃烧热ΔH= 。 (5)0.50L2.00mol·L-1H2SO4溶液与2.10L1.00mol·L-1KOH溶液完全反应,放出114.6kJ热量,该反应的中和热ΔH= 。 (6)已知断开1molH—H键、1molN—H键、1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式是 。 【解析】(1)已知C(s,石墨)C(s,金刚石) ΔH>0,则该反应是吸热反应,因此石墨的总能量低于金刚石的总能量,而能量越低,物质越稳定,故稳定性:金刚石<石墨。(2)ΔH1表示碳完全燃烧的反应热,ΔH2表示碳不完全燃烧的反应热,碳完全燃烧放热多,且放热越多ΔH越小。因此,ΔH1<ΔH2。(3)根据盖斯定律,由2×②-①得:2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=2×(-543kJ·mol-1)-(+10.7kJ·mol-1)=-1096.7kJ·mol-1。(4)25℃、101kPa时,14gCO在足量的O2中充分燃烧,放出141.3kJ热量,则1molCO完全燃烧放出的热量是141.3kJ×2=282.6kJ,即CO的燃烧热ΔH=-282.6kJ·mol-1。(5)n(H2SO4)=0.50L×2.00mol·L-1=1mol,n(KOH)=2.10L×1.00mol·L-1=2.10mol,二者反应时,KOH过量,1molH2SO4完全反应生成2molH2O(l),放出114.6kJ热量,故稀硫酸与稀KOH溶液反应生成1molH2O(l)时放出的热量为12×114.6kJ=57.3kJ,故该反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1。(6)N2与H2反应生成NH3的热化学方程式可表示为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=E(N≡N)+3E(H—H)-2×3E(N—H)=946kJ·mol-1+3×436kJ·mol-1-6×391kJ·mol-1=-92kJ·mol-1。【答案】(1)<(2)<(3)2N2H4(g)+N2O4(g)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1096.7kJ·mol-1(4)-282.6kJ·mol-1(5)-57.3kJ·mol-1(6)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-17\n11.X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去):(1)W的电子式是 。 (2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是 。 (3)X含有的4种元素中的若干种(2种、3种或4种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用如图所示装置(夹持固定的装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。①装置Ⅰ中发生反应的化学方程式是 ,装置Ⅱ中物质的化学式是 。 ②某化合物由X含有的4种元素中的2种组成,用该化合物在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置V中气体,该化合物的化学式是 ,反应的化学方程式为 ,所需装置是 (从上图选择必要装置,填写编号)。 (4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式为 。 【解析】X、Y、Z的焰色反应均为黄色,说明三者均为含钠元素的化合物。X含有四种元素,在加热条件下能生成Z,可推知X为NaHCO3,Y为NaOH,Z为Na2CO3,Z→W应是Z与酸反应生成CO2。(1)W为CO2,电子式为 ··O······C····O····。(2)氢氧化钠与碳酸氢钠反应生成碳酸钠与水,反应的离子方程式为HCO3-+OH-C+H2O。(3)NaHCO3含有的4种元素中的若干种(2种、3种或4种)可组成多种化合物,根据装置Ⅲ中Ba(OH)2饱和溶液产生白色沉淀,且装置Ⅰ、Ⅱ中的物质均为固体,推测装置Ⅰ烧瓶中的物质为NaHCO3或Na2CO3固体,因为装置Ⅴ中收集到一种无色气体,说明装置Ⅰ中产生的CO2与装置Ⅱ中的物质反应生成了另一种无色气体,进而推测出装置Ⅱ中的物质为Na2O2,装置Ⅴ中收集的气体是O2。①装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2↑+H2O或2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2CO2↑+2H2O;装置Ⅱ中物质的化学式为Na2O2。②O2也可以由加热双氧水制取,Ⅰ为发生装置,Ⅳ为干燥装置,Ⅴ为收集装置。(4)向Na2CO3溶液中通入Cl2,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,反应生成NaClO,同时生成NaHCO3,反应的化学方程式为2Na2CO3+Cl2+H2ONaClO+NaCl+2NaHCO3。【答案】(1)··O······C····O····7\n(2)HCO3-+OH-C+H2O(3)①Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2↑+H2O(或2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2CO2↑+2H2O) Na2O2②H2O2 2H2O22H2O+O2↑ Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ(4)2Na2CO3+Cl2+H2ONaClO+NaCl+2NaHCO37
