題目列表(包括答案和解析)
6.(14分)(2009·南陽(yáng)高一檢測(cè))斷開(kāi)1 mol H-H鍵,
1 mol N-H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要吸收的能量為436 kJ、391 kJ、946 kJ,求:
(1)1 mol N2生成NH3需_____ (填“吸收”或“放出”)能量_____ kJ。
(2)1 mol H2生成NH3需_____ (填“吸收”或“放出”)能量_____ kJ。
[解析]本題可從斷鍵吸收的能量數(shù)值與成鍵放出的能量數(shù)值的相對(duì)大小來(lái)判斷,若E(斷鍵)>E(生成),則為吸熱反應(yīng);E(斷鍵)<E(生成)則為放熱反應(yīng)。
(1)N2+3H2 2NH3,生成2 mol NH3形成6 mol N-H鍵
時(shí)要放出6 mol×391 kJ/mol=2 346 kJ的能量,拆開(kāi)
1 mol N≡N鍵和3 mol H-H鍵時(shí)吸收的總能量為946 kJ+
3 mol×436 kJ/mol=2 254 kJ,整個(gè)過(guò)程中的能量變化為放出能量,為2 346 kJ-2 254 kJ=92 kJ。
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[實(shí)驗(yàn)·探究]
5.(思維拓展題)已知25 ℃、101 kPa下,1 mol石墨完全燃燒生成CO2放出393.51 kJ熱量、1 mol金剛石完全燃燒生成CO2放出395.41 kJ熱量。據(jù)此判斷,下列說(shuō)法正確的是( )
A.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng);等質(zhì)量時(shí),石墨的能量比金剛石的低
B.由石墨制備金剛石是吸熱反應(yīng);等質(zhì)量時(shí),石墨的能量比金剛石的高
C.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng);等質(zhì)量時(shí),石墨的能量比金剛石的低
D.由石墨制備金剛石是放熱反應(yīng);等質(zhì)量時(shí),石墨的能量比金剛石的高
[解析]選A。25 ℃、101 kPa下,1 mol石墨完全燃燒生成CO2放出的熱量比1 mol金剛石完全燃燒生成CO2放出的熱量少395.41 kJ-393.51 kJ=1.9 kJ。也就是說(shuō),石墨的能量比金剛石的低,由石墨制備金剛石必須從外界吸收能量,是吸熱反應(yīng)。
4.(2010·保定高一檢測(cè))下列圖中能正確表示 X+3Y====2Z(放熱反應(yīng))過(guò)程的能量變化的是( )
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[解析]選B。反應(yīng)放出能量,會(huì)導(dǎo)致生成物的總能量低于反應(yīng)物的總能量,且反應(yīng)需加熱才能進(jìn)行,故只有B項(xiàng)正確。
3.下列中和反應(yīng)中放出熱量最多的是( )
A.100 mL 0.3 mol/L的HCl和50 mL 0.3 mol/L的NaOH相混合
B.80 mL 0.3 mol/L的HCl和80 mL 0.3 mol/L的NaOH溶液相混合
C.80 mL 0.3 mol/L的H2SO4和80 mL 0.3 mol/L的NaOH溶液相混合
D.50 mL 0.3 mol/L的H2SO4和50 mL 0.6 mol/L的NaOH溶液相混合
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2.(2010·邯鄲高一檢測(cè))研究物質(zhì)變化時(shí),人們可以從不同的角度、不同的層面來(lái)認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化時(shí)所引起的化學(xué)鍵及能量變化。據(jù)此判斷以下敘述中錯(cuò)誤的是( )
A.金屬鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉后,其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增強(qiáng),體
系的能量降低
B.物質(zhì)燃燒可看成“儲(chǔ)存”在物質(zhì)內(nèi)部的能量(化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為熱能釋放出來(lái)
C.氮分子內(nèi)部存在著很強(qiáng)的共價(jià)鍵,故通常狀況下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很活潑
D.需加熱才能發(fā)生的反應(yīng)不一定是吸收能量的反應(yīng)
[解析]選C。N2內(nèi)部存在N≡N三鍵,分子很穩(wěn)定,化學(xué)性質(zhì)不活潑。
1.已知反應(yīng)Na2S
O4·10H2O Na2SO4·nH2O+(10-n)H2O。 有人將裝有芒硝(Na2SO4·
10H2O)的密閉聚乙烯管安裝在房屋的外墻內(nèi)就能達(dá)到白天蓄熱使室內(nèi)保持低溫度,晚上把白天所蓄熱量放出,使室內(nèi)保持溫暖。以下說(shuō)法不正確的是( )
A.白天將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.白天將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為太陽(yáng)能
C.晚上將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能
D.晚上發(fā)生的是放熱反應(yīng)
[解析]選B。白天吸收太陽(yáng)能使Na2SO4·10H2O分解,即太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,晚上,Na2SO4·nH2O與(10-n)H2O作用形成Na2SO4·10H2O放出熱量,即化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。
16.(15分)乙酸乙酯是無(wú)色具有水果香味的液體,沸點(diǎn)77.2 ℃,某同學(xué)制取它用冰醋酸14.3 mL,95%的乙醇 23 mL,還用到濃硫酸、飽和碳酸鈉以及極易與乙醇結(jié)合成六水合物的氯化鈣溶液。主要儀器如圖所示。
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實(shí)驗(yàn)步驟是:
①先向A中蒸餾燒瓶注入少量乙醇和濃硫酸后搖勻,再將剩下的所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗里待用。這時(shí)分液漏斗里兩種有機(jī)物的物質(zhì)的量之比約為5∶7。
②加熱油浴保溫約135 ℃-145 ℃。
③將分液漏斗中的液體緩緩滴入蒸餾燒瓶里,調(diào)節(jié)加料速度使蒸出酯的速度與進(jìn)料速度大體相等,直到加料完全。
④保持油浴溫度一段時(shí)間,至不再有液體流出后,停止加熱。
⑤取下B中的錐形瓶,將一定量飽和Na2CO3溶液分批、少量、多次地加到餾出液里,邊加邊搖蕩,至無(wú)氣泡產(chǎn)生為止。
⑥將⑤的液體混合物分液,棄去水層。
⑦將飽和CaCl2溶液(適量)加入到分液漏斗中,搖蕩一段時(shí)間后靜置,放出水層(廢液)。
⑧分液漏斗里得到的是初步提純的乙酸乙酯粗品。
試回答:
(1)實(shí)驗(yàn)中濃硫酸的主要作用是_____。
(2)用過(guò)量乙醇的主要目的是_____。
(3)用飽和Na2CO3溶液洗滌粗酯的目的是_____。如果用NaOH濃溶液代替Na2CO3溶液將引起的后果是_____。
(4)用飽和CaCl2溶液洗滌粗酯的目的是_____。
(5)為什么操作③要使加料與餾出的速度大致相等?
_______________________。
(6)在⑧所示的粗酯里還含有的雜質(zhì)是_____。
[解析]在制取乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)中濃H2SO4的作用是催化劑和吸水劑。通常加入的乙醇要過(guò)量,這樣既加快反應(yīng)速率又有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng),同樣促進(jìn)平衡正移且提高乙酸的轉(zhuǎn)化率。因乙酸和乙醇均易揮發(fā),所以制取的乙酸乙酯中含有雜質(zhì)乙酸和乙醇,因飽和Na2CO3溶液能與乙酸反應(yīng),溶解乙醇且降低乙酸乙酯的溶解度,因此可用飽和Na2CO3溶液來(lái)洗滌粗酯。因濃NaOH能使乙酸乙酯水解,故不能用濃NaOH代替飽和Na2CO3溶液。據(jù)信息知飽和CaCl2溶液是吸收粗酯中可能殘留的乙醇,這樣再分液后得到的粗酯中的雜質(zhì)就只有水了。
答案:(1)催化劑和吸水劑
(2)促進(jìn)平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng),有利于乙酸乙酯的生成
(3)除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇
致使乙酸乙酯水解
(4)除去乙酸乙酯中的乙醇
(5)讓產(chǎn)生的乙酸乙酯及時(shí)蒸餾出來(lái),使蒸餾燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)一定,從而得到平穩(wěn)的蒸氣氣流
(6)水
15.(12分)你注意到汽車加油站內(nèi)的標(biāo)牌了嗎?某些省市加油站提供的汽油標(biāo)號(hào)由90#、93#換成了E90、E93,后者是在汽油中加入了10%的燃料乙醇而制得的乙醇汽油。
燃料乙醇的生產(chǎn)過(guò)程由下圖表示:
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(1)粉碎玉米的目的是_____ 。
(2)生產(chǎn)過(guò)程中為了檢驗(yàn)淀粉水解是否完全,可使用的試劑是_____ 。
(3)步驟a的操作是_____ 。
A.蒸發(fā) B.萃取 C.蒸餾 D.分液
(4)發(fā)酵產(chǎn)生的CO2純度可達(dá)到99%,能回收利用,請(qǐng)舉出它的兩項(xiàng)用途: _____ 、 _____ 。
(5)以玉米等淀粉原料生產(chǎn)乙醇的化學(xué)反應(yīng)可用下式表示:
(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2
根據(jù)上述反應(yīng)式,可以算出100 kg淀粉理論上可生產(chǎn)無(wú)水乙醇_____kg。(相對(duì)分子質(zhì)量:C-12 H-1 O-16)
(6)下圖是燃料乙醇的生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程示意圖。雖然燃料乙醇的使用緩解了汽車能源的緊張狀況,但仍存在一些問(wèn)題。由此可知,燃料乙醇_____ 。
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A.是最理想的綠色能源
B.提供的能量來(lái)自于太陽(yáng)能
C.生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程對(duì)空氣沒(méi)有任何影響
D.生產(chǎn)過(guò)程中將消耗大量糧食,以避免糧食過(guò)剩
[解析](1)粉碎玉米是增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高原料的利用率。
(2)因?yàn)榈矸塾鯥2變藍(lán),只要有淀粉存在,加I2一定會(huì)變藍(lán),因此可用I2或碘酒來(lái)檢驗(yàn)淀粉是否完全水解。
(3)濾去濾渣后得到的是水和乙醇的混合溶液,由于水和乙醇互溶,但沸點(diǎn)不同,乙醇的沸點(diǎn)低于水,用蒸餾的方法可使乙醇從混合物中分離出來(lái)。
(4)純度為99%的CO2可以很好的利用,因?yàn)镃O2可以作碳酸飲料,還可以制干冰,還可以制純堿或制碳酸鈣等。
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(6)據(jù)圖可知,CO2在光合作用下通過(guò)植物生成玉米等糧食,通過(guò)發(fā)酵等生成乙醇,乙醇在汽油中燃燒不產(chǎn)生污染物,但要有光能存在才能循環(huán),也消耗掉大量糧食,消費(fèi)過(guò)程中產(chǎn)生大量的CO2會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng),故選B。
答案:(1)增大反應(yīng)物的接觸面積,從而提高反應(yīng)速率(2)I2 (3)C
(4)制飲料 制干冰 制純堿等(寫出兩種即可)
(5)56.8 (6)B
3.125∶4.2∶3.644=6∶8∶7。
n(O2)=1.01 L÷22.4 L·mol-1=0.045 mol,1 mol A完全燃燒消耗4.5 mol O2,設(shè)A的分子式為(C6H8O7)n,
(C6H8O7)n+4.5O2
6nCO2+4nH2O,n=1,則A的分子式為C6H8O7。(2)A+3NaHCO3
3CO2,A分子中含有3個(gè)
-COOH;又因?yàn)樗c乙酸可發(fā)生酯化反應(yīng),說(shuō)明A還含有醇羥基,又A分子中含7個(gè)氧原子,所以,A分子含1個(gè)醇羥基。A分子中含有8個(gè)氫,3個(gè)-COOH,1個(gè)醇羥基(-OH)共占4個(gè)氫,所以,還有4個(gè)氫與碳原子直接相連,即含2個(gè)
-CH2COOH,4個(gè)與碳直接相連的氫完全相同,即2個(gè)
-CH2COOH處于對(duì)稱位置;(3)A分子含醇羥基、羧基,脫水方式有:①消去羥基和氫生成碳碳雙鍵;②羧基和羥基脫去水生成酯;③兩個(gè)羧基脫水生成酸酐。
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14.(13分)已知化合物A中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為
C:37. 5%,H:4.2%和O:58.3%。請(qǐng)?zhí)羁眨?
(1)0.01 mol A在空氣中充分燃燒需要消耗氧氣1.01 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則A的分子式是_____。
(2)實(shí)驗(yàn)表明:A中不含-CHO。1 mol A與足量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可以放出3 mol二氧化碳。在濃硫酸催化下,A與乙酸可發(fā)生酯化反應(yīng)。A分子中有4個(gè)位置相同的氫原子。則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_____ 。
(3)A失去1分子水后形成化合物C,寫出C的一種可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_____ 。所含官能團(tuán)名稱: _____。
[解析](1)n(C)∶n(H)∶n(O)=(37.5/12)∶(4.2/1)∶(58.3/16)=
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