化学反应与能量1．未来新能源的特点是资源丰富，在使用时对环境无污染或污染很小，且可以再生。下列属于未来新能源标准的是（）①天然气②煤③核能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能A．①②③④B．⑤⑥⑦⑧C．③⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧2．下列叙述正确的是()A．168O2和188O2互为同素异形体，性质相似B．水电站把机械能转化为电能，而核电站把化学能转化成电能C．明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的作用原理相同D．C(石墨，s)＝C(金刚石，s)△H＞0，所以石墨较稳定3．下列反应属于吸热反应的是（）A．C6H12O6(葡萄糖)+6O2==6CO2+6H2OB．CH3COOH+KOH==CH3COOK+H2OC．所有高温条件下发生的反应D．破坏生成物全部化学键所需能量小于破坏反应物全部化学键的能量4．下列说法正确的是（）A．伴有能量变化的物质变化都是化学变化B.化学反应除了生成新物质外，还伴随着能量的变化C.在一个确定的化学反应过程中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量D.1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热5．下列表示的离子方程式正确的是（）A.NHNO溶液与氢氧化钠共热：H+OH-HOB.NH·HO滴入AlCl3溶液产生沉淀：3OH+AlAl（OH）↓C.NaOH溶液与NaHCO溶液混合：OH+HHOD.Al（OH）固体溶于稀硫酸中：Al（OH）+3HAl+3HO6．在298K、100kPa时，已知：2H2O(g)2H2(g)+O2(g) ΔH1Cl2(g)+H2(g)2HCl(g) ΔH22Cl2+2H2O(g)4HCl(g)+O2(g) ΔH3则ΔH3与ΔH2和ΔH1之间的关系正确的是( )A．ΔH3=ΔH1+2ΔH2B．ΔH3=ΔH1+ΔH2C．ΔH3=ΔH1-2ΔH2D．ΔH3=ΔH1-ΔH27．已知在25℃、101kPa下，1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水放出48．40kJ热量，表示上述反应的热化学方程式正确的是( )A．C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O ΔH=-48．40kJ·mol-1B．C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ·mol-1C．C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=+5518kJ·mol-1D．C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=+48．40kJ·mol-18．已知反应：①101ｋＰａ时，2Ｃ（ｓ）＋Ｏ2（ｇ）＝2ＣＯ（ｇ）；ΔＨ1＝－221ｋＪ／ｍｏｌ②稀溶液中，Ｈ＋（ａｑ）＋ＯＨ－（ａｑ）＝Ｈ2Ｏ（ｌ）；ΔＨ2＝－57.3ｋＪ／ｍｏｌ\n下列结论正确的是（）Ａ．碳的燃烧热大于110.5ｋＪ／ｍｏｌＢ．①的反应热为221ｋＪ／ｍｏｌＣ．稀硫酸与稀KＯＨ溶液反应的中和热为－57.3ｋＪ／ｍｏｌＤ．稀硫酸与ＮａＯＨ固体反应生成1ｍｏｌ水的焓变大于ΔＨ29．下列关于能量转换的认识中不正确的是（）A．原电池工作时化学能全部转化为电能B．工业上电解氧化铝制备铝，电能转化成化学能C．镁在空气中燃烧时化学能不只转变成热能D．绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能10．下列叙述正确的是（）A.吸热反应一定需要加热才能发生，放热反应不需要从外界吸收任何能量就能发生B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化C．由C(石墨)→C(金刚石)；ΔH＝+11.9kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定D．在稀溶液中：H+（aq）+OH－（aq）＝H2O（l）；ΔH＝－57.3kJ/mol，若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3kJ11．下列说法正确的是（）A．吸热反应一定需要加热才能发生B．碳不完全燃烧属于吸热反应C．Cu、Zn、稀硫酸组成的原电池中，Zn是负极D．组成原电池的两极一定是不同的金属12．下列有关热化学方程式的叙述正确的是（）A．2H2(g）＋O2(g）=2H2O(g）；△H=－483.6kJ/mol，则氢气的燃烧热为241.8kJB．已知C(石墨，s）=C(金刚石，s）△H＞0，则金刚石比石墨稳定C．含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq）＋HCl(aq）===NaCl(aq）＋H2O(l）；△H=－57.4kJ/molD．已知2C(s）＋2O2(g）==2CO2(g）；△H1；2C(s）＋O2(g）=2CO(g）△H2。则△H1＞△H213．下列反应属于氧化还原反应，且生成物的总能量高于反应物的总能量的是（）A．铝热反应B．铝与盐酸反应C．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应D．灼热的炭与CO2反应14．下列反应中，既属于氧化还原反应，又是吸热反应的是（）A．NaOH与HCl的反应B．灼热的碳与二氧化碳的反应C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应D．酒精在空气中的燃烧反应15．下列说法错误的是（）A.任何化学反应都伴有能量变化B.化学反应中的能量变化都表现为热能变化C.反应物的总能量高于生成物的总能量时，发生放热反应D.反应物的总能量低于生成物的总能量时，发生放热反应16．已知:C(s,金刚石)=C(s,石墨)△H=-1.9kJ/molC(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)△H1=-akJ/molC(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H2=-bkJ/mol根据已述反应所得出的结论正确的是（）A.a>bB.a=bC.a<bD.金刚石比石墨稳定17．管道煤气的主要成分是H2、CO和少量的甲烷。相应的热化学反应方程式为：2H2（g）+O2（g）==2H2O（l）ΔH=-571.6kJ/mol2CO（g）+O2（g）==2CO2（g）ΔH=-566kJ/molCH4（g）+2O2（g）==CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-890.3kJ/mol\n当使用管道煤气的用户改用天然气后，在相同条件下燃烧等体积的燃气，理论上所获得的热值后者大约是前者的多少倍（）A.0.8B.1.3C.1.6D.3.118．氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知25℃时在20mL0．1molL-1氢氟酸中加入VmL0.1molL-1NaOH溶液，下列说法正确的是（）19．实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸、50mL0.55mol·L-1NaOH溶液和下图所示装置进行测定中和热的实验，得到表中的数据：实验次数起始温度t1/℃终止温度t2/℃盐酸NaOH溶液120.220.323.7220.320.523.8321.521.624.9试完成下列问题：(1)实验时用环形玻璃棒搅拌溶液的方法是_____________________________________，不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃棒的理由是__________________________________。(2)经数据处理，t2-t1=3.4℃。则该实验测得的中和热ΔH=_________〔盐酸和NaOH溶液的密度按1g·cm-3计算，反应后混合溶液的比热容(c)按4.18J·(g·℃)-1计算〕。(3)若将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水，测得中和热为ΔH1，则ΔH1与ΔH的关系为：ΔH1_________ΔH(填“＜”“＞”或“=”＝，理由是_____________。20．中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmolH2O所放出的热量。某学生想通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。他将50mL0.5mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。请回答下列问题：(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是____；装置的不足之处是；不加以改正，所求的值将（填偏大，偏小，无影响）。(2)实验中改用60mL0.50mol/L的盐酸跟50mL0.55mol/L的NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量________(填“相等”或“不相等”)\n；所求中和热的数值会________(填“相等”或“不相等”)。21．已知2molSO2(g)氧化为2molSO3(g)的能量变化如图所示：（1）写出SO2(g)氧化为SO3(g)的热化学方程式：（2）氧化SO2时，工业上常加入V2O5作催化剂，其反应机理可表示为SO2+V2O5=SO3+2VO2，4VO2+O2=2V2O5；上图中表示加入V2O5的反应曲线为（填“a”或“b”）。（3）若在容积为2L的密闭容器中充入2molSO2(g)和1molO2(g)，如图甲所示，经2min达到平衡，测得放出热量为178.2kJ，则：甲乙①2min内O2的化学反应速率v(O2)=；②若再充入1molO2重新达到平衡时，SO3平衡浓度的取值范围是：。（4）若将2molSO2(g)和1molO2(g)充入容积可变的容器乙中，初始体积为2L，达到平衡时放出热量QkJ，则Q178.2kJ（填“>”，“=”或“<”）。22．“神七”登天谱写了我国航天事业的新篇章。火箭升空需要高能的燃料，通常用肼(N2H4)作为燃料，N2O4做氧化剂。（1）已知：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H＝＋67.7kJ·mol－1N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H＝－534.0kJ·mol－12NO2(g)N2O4(g)△H＝－52.7kJ·mol－1试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：。（2）工业上可用次氯酸钠与过量的氨反应制备肼，该反应的化学方程式为：。（3）一定条件下，在2L密闭容器中起始投入2molNH3和4molO2发生反应：4NH3(g)+5O2(g）4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0测得平衡时数据如下：平衡时物质的量（mol）n(NO)n(H2O）温度T11.62.4温度T21.21.8①在温度T1下，若经过10min反应达到平衡，则10min内反应的平均速率v(NH3)＝。②温度T1和T2的大小关系是T1T2（填“>”、“<”或“＝”）。（4）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化：2CO2=2CO+O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：=O2↑+2H2O，则阴极反应为。有人提出，可以设计反应2CO=2C+O2（△H＞0）来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行并说明理由。（5）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。\n如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为mol。23．Ⅰ、甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如图。已知甲是一种导致钢铁生锈及许多还原性物质变质的单质，化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素R。（1）钢铁因甲而生锈时的正极反应式为。（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物。则①R的原子结构示意图。②乙的一种重要用途是。（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R。①工业上由乙制取R的单质伴随的能量主要转化形式是：能转化为能。②R的单质与MnO2反应的化学方程式为。③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯，可以在碱性条件下加入R的单质除去（加热处理后的废水，会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）。除去NO2¯（有丙的阴离子生成）的离子方程式为。Ⅱ、（4）已知一定量的C单质能在O2(g)中燃烧，其可能的产物及能量关系如下右图所示：1molC和1/2molO2反应生成CO的△H为，一定条件下CO2(g)与C（s）反应生成CO(g)的热化学方程式为。24．图中X、Y、Z为单质，其他为化合物，它们之间存在如下转化关系（部分产物已略去）。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。回答下列问题：（1）组成单质Z的元素在周期表中的位置是 ；R的化学式是 ；（2）E、Z的晶体类型均属于 晶体。E、Z结构中最小的环上原子个数之比为 。B为一元强碱，焰色反应为紫色，则B的电子式为。\n（3）写出下列反应的化学方程式：①单质Z与NaOH的反应：②工业上由E制取粗Z：（4）已知A与1molAl反应转化为X时（所有物质均为固体），放出akJ热量，写出该反应的热化学方程式：。（5）向A与X的混合物中加入100mL1mol/L盐酸恰好使混合物完全溶解，放出标准状况下的气体224mL,在溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物，能得到单质的质量为。\n参考答案1．B【解析】试题分析：①天然气是传统的能源，燃烧有二氧化碳或一氧化碳生成，不属于未来新能源；②煤燃烧生成二氧化硫等有害气体，不属于未来新能源；③核能源于核矿石内的能量，核矿石属于矿产资源，属于非再生资源，所以核能不属于可再生能源，不符合未来新能源标准；④石油是非再生能源；⑤太阳能符合未来新能源标准；⑥生物质能就是直接或间接利用太阳能形成的生物有机物，由于生物是不停地进行的新陈代谢，因为生物质能是取之不尽的，属于未来新能源；⑦风能符合新能源的标准；⑧氢能是氢气反应生成水，对环境无污染，可以再生，属于未来新能源；所以选B。考点：能源的类型。2．D【解析】3．D【解析】考查常见的放热反应和吸热反应。一般金属和水或酸反应，酸碱中和反应，一切燃烧，大多数化合反应和置换反应，缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。大多数分解反应，铵盐和碱反应，碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应。所以AB是放热反应，反应是放热反应还是吸热反应与反应条件无关，只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系，C不正确。或者断键时吸收的能量大于形成化学键时所放出的能量，反应就是吸热反应，D正确，答案选D。4．B【解析】试题分析：A、物理变化也会伴有能量变化，故错；C、吸热反应中反应物的总能量低于生成物的总能量，故错；D、在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热，故错；故选B。考点：化学反应中能量转化的原因点评：化学反应中能量变化的原因是反应物的总能量与生成物的总能量不同，化学反应一定伴随物质变化和能量变化。5．D【解析】A中NH与OH共热可生成NH。B中NH·HO是弱电解质，不能用OH表示，应写化学式；Al（OH）难溶于水，用化学式表示。C中HCO中的H难电离，应写成HCO。6．A【解析】试题分析：第三个方程式可由第二个方程式乘以2再与第一个方程式相加得到，由盖斯定律可知ΔH3=ΔH1+2ΔH2，选A。考点：化学反应热的计算7．B【解析】\n试题分析：因反应放热，显然C、D错误，而A项放热数值是错的，并且H2O未标注状态。1gC8H18燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48．40kJ热量，即1molC8H18燃烧放出5518kJ热量，因此热化学方程式可表示为C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l) ΔH=-5518kJ·mol-1。考点：化学反应与能量8．A【解析】燃烧热是指在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以A是正确的，反应热必须注明正负号，B不正确。中和热是指在稀溶液中酸和碱作用生成1mol水时所放出的能量，即反应热一定是放热反应，因此叙述中和热时不需要注明正负号，C不正确。气体氢氧化钠溶于水会放出热量，即实际放出的热量要多，但放热越多，焓变越小，D不正确。答案选A。9．A【解析】试题分析：A、能量的转化不一定都是100%的，所以原电池工作时化学能不可能全部转化为电能，A不正确；B、工业上电解氧化铝制备铝，属于电解原理，电能转化成化学能，B正确；C、镁在空气中燃烧时发出耀眼的白光，因此化学能不只转变成热能，C正确；D、绿色植物光合作用过程中生成葡萄糖，太阳能转变成化学能，D正确，答案选A。考点：考查能量转化的有关判断10．D【解析】反应是放热反应，还是吸热反应，与反应条件无关，选项A不正确；选项B不正确，伴随能量变化的不一定是化学变化；石墨转化为金刚石，数吸热反应，因此石墨的能量低于金刚石的，所以石墨比金刚石稳定；由于浓硫酸溶于水放出大量的热，因此选项D正确，答案选D。11．C【解析】反应是放热反应还是吸热反应，只与反应物和生成物的总能量的相对大小有关系，而与外界条件是无关的，A不正确。碳不完全燃烧也是放热反应，B不正确。原电池中较活泼的金属是负极，锌比铜，锌作负极，C正确。原电池中的电极也可以是金属和非金属，D不正确。所以答案选C。12．C【解析】试题分析：A.燃烧热是指生成液体水，不是水蒸气，A错误；B.根据能量越低越稳定，石墨生成金刚石是吸热反应，说明石墨的能量低，即石墨比金刚石稳定，B错误；C.中和热是指强酸、强碱的稀溶液反应生成1mol水时放出的热量，所以该反应的热化学方程式为：NaOH(aq）＋HCl(aq）===NaCl(aq）＋H2O(l）；△H=－57.4kJ/mol，C正确；D.C的燃烧是放热反应，等物质的量的碳完全燃烧生成CO2时放出的热量多，焓变小，D错误；答案选C。考点：考查燃烧热的定义，热化学方程式的书写，焓变的大小比较等知识。13．D【解析】试题分析：生成物的总能量高于反应物的总能量，说明反应是吸热反应，A、B是放热反应，C不是氧化还原反应，因此答案选D。考点：考查放热反应和吸热反应的判断\n点评：一般金属和水或酸反应，酸碱中和反应，一切燃烧，大多数化合反应和置换反应，缓慢氧化反应如生锈等是放热反应。大多数分解反应，铵盐和碱反应，碳、氢气或CO作还原剂的反应等是吸热反应，据此可以进行判断。14．B【解析】试题分析：A．NaOH与HCl的反应是放热反应，但不是氧化还原反应，A错误；B．灼热的碳与二氧化碳的反应是吸热反应，也是氧化还原反应，B正确；C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但不是氧化还原反应，C错误；D．酒精在空气中的燃烧反应是放热的氧化还原反应，D错误，答案选B。考点：考查反应热和氧化还原反应的有关判断15．BD【解析】因为不同的物质储存的能量不同，所以化学反应中一定都伴有能量的变化。当反应物的总能量高于生成物的总能量时，整个反应体系便释放出能量，反之则消耗能量。而能量变化的表现形式有多种，如光能、电能、机械能等。16．A【解析】反应C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g) △H1=-akJ/mol减去C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H2=-bkJ/mol得到：C(s,金刚石)=C(s,石墨)△H=b-a=-1.9kJ/mol即a>b，选A【答案】D【解析】由题意知2mol煤气放出的热量大约为570kJ，2molCH4放出的热量大约为1780kJ的热量。18．B【解析】试题分析：A、利用盖斯定律将①-②可得HF（aq）⇌F-（aq）+H+（aq）△H=-10.4 kJ•mol-1，错误；B、当V=20时，恰好反应生成NaF，溶液呈碱性，根据质子守恒可得c（OH-）=c（HF）+c（H+），正确；C、当V=20时，恰好反应生成NaF，应F-水解，则c（F-）＜c（Na+）=0.05mol•L-1，错误；D、溶液离子浓度大小关系取决于V，V不同，浓度关系可能不同，溶液也可能呈酸性，错误。考点：本题考查热化学方程式及盖斯定律、离子浓度比较。19．(1)上下搅动(或轻轻搅动)Cu传热快，防止热量损失(2)-56.8kJ·mol-1(3)＞NH3·H2O电离吸热【解析】(1)对于本实验，让氢氧化钠和盐酸尽可能地完全反应是减小误差的一个方面，所以实验时用环形玻璃棒上下搅动，以防将温度计损坏。做好保温工作是减小误差的另一个重要方面。所以选用玻璃棒，而不用铜丝。(2)ΔH=-［100g×4.18×10-3kJ·(g·℃)-1×3.4℃］÷0.025mol=-56.8kJ·mol-1(3)因弱电解质的电离过程是吸热的，将NaOH溶液改为相同体积、相同浓度的氨水反应后放出的热量少，所以ΔH1＞ΔH。20．（1）环形玻璃搅拌棒；大烧杯没有和小烧杯在同一水平面上；偏小（2）不相等相等\n【解析】考查中和热的测定。在实验中为了使溶液混合均匀，需要搅拌，因此还需要环形玻璃搅拌棒。为了减少热量的损失，2个烧杯的口径应该水平，在一条线上。由于装置中小烧杯的口径靠下，使得一部分热量损失，测定的中和热偏小。当改变酸或碱的用量时，反应中放出的热量会发生变化，但中和热是不变的。21．（1）2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，ΔH=－198kJ/mol（2）b（3）①0.225mol·L－1·min－1②0.9mol/L＜c(SO3)<1mol/L（4）＞【解析】（1）根据图像可知，反应是放热反应，所以热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，ΔH=－198kJ/mol。（2）催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应热，所以答案是b。（3）①放出热量为178.2kJ，则消耗的氧气是178.2÷198＝0.9mol，所以氧气的反应速率是。②在冲入氧气之前生成三氧化硫是1.8mol，但反应是可逆反应，所以无论冲入多少氧气，三氧化硫的物质的量不能超过2mol，所以浓度范围是0.9mol/L＜c(SO3)<1mol/L。（4）乙是保持恒压的，又因为反应是体积减小的可逆反应，所以乙中反应物的转化率要大于甲中的，即放出的热量大于QkJ。22．（14分）（1）2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=－1083.0kJ·mol－1（2分）（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O（2分）（3）0.08mol•L—1•min—1（2分）<（2分）（4）2CO2+4e—+2H2O=2CO+4OH—（或CO2+2e—+H2O=CO+2OH—）（2分）不能，因为该反应的△H＞0，△S<O（2分）（5）2（2分）【解析】试题分析：⑴由盖斯定律：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H1＝＋67.7kJ·mol－1②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H2＝－534.0kJ·mol－1③2NO2(g)N2O4(g)△H3＝－52.7kJ·mol－1②×2―①―③得：△H=2△H2―△H1―△H3=－534.0kJ·mol－1×2―67.7kJ·mol－1 ＋52.7kJ·mol－1=－1083.0kJ·mol－1,答案：2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=－1083.0kJ·mol－1；⑵用氧化还原反应的思想，分析出氧化剂为NaClO，还原产物为NaCl，还原剂为NH3，氧化产物为N2H4，答案：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O；⑶①由4NH3(g)+5O2(g）4NO(g)+6H2O(g)的计量数关系得速率：v(NH3)=v(NO)=，该反应是放热反应，NO在T2时物质的量少，说明进行的程度小，T2高于T1，答案：0.08mol•L—1•min—1，<；⑷用总反应2CO2=2CO+O2，减去阳极反应式=O2↑+2H2O，得2CO2+4e—+2H2O=2CO+4OH—，答案：2CO2+4e—+2H2O=2CO+4OH—；2CO2=2CO+O2，△S小于0，△H大于0，△G=△H―T△S>0，所以反应不能自发，答案：不能自发，因为该反应的△H＞0，△S<O。考点：以新能源、新材料为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表计算与分析的综合题\n23．（1）2H2O+4e－+O2→4OH－（2分）（2）①（1分）②制造光导纤维或生产玻璃等（1分）（3）①电、化学（2分）；②4Al+3MnO22Al2O3+3Mn（2分）；③2Al＋OH－＋NO2－＋2H2O＝2AlO2－＋NH3·H2O（2分）（4）-110.5KJ/mol（2分），CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol（2分）【解析】试题分析：根据题意可知：甲是O2（1）钢铁因甲而生锈时发生的腐蚀是吸氧腐蚀。在其正极反应式为2H2O+4e－+O2→4OH－；（2）若乙是难溶于水的酸性氧化物。则乙是SiO2，丙是Na2SiO3；丁是H2SiO3；R是Si；①R的原子结构示意图是②乙的一种重要用途是制造光导纤维或生产玻璃、装饰品等；（3）若丙是离子化合物，且阴离子含金属元素R。则乙是Al2O3，丙是NaAlO2；丁是H2SiO3；R是Al。①由于Al是很活泼的金属，所以在工业上由乙制取R的单质时就是利用电解的方法制取，伴随的能量主要转化形式是电能转化为化学能。②R的单质与MnO2发生反应利用的就是铝热反应，反应的化学方程式为4Al+3MnO22Al2O3+3Mn；③染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯，可以在碱性条件下加入R的单质，发生反应，产生NH3,同时产生AlO2-。反应的离子方程式为2Al＋OH－＋NO2－＋2H2O＝2AlO2－＋NH3·H2O；（4）根据图示可知1molC和1/2molO2反应生成CO放出的热量是（393.5KJ—283KJ）=110.5KJ。所以该反应的反应热△H为-110.5KJ/mol；热化学方程式是：C+1/2O2(g)=CO(g)△H=-110.5KJ/mol；根据图示C的燃烧热化学方程式可知：C+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5KJ/mol；第一个式子的2倍减去第二个式子，整理可得：CO2(g)与C（s）反应生成CO(g)的热化学方程式为CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=+172.5kJ/mol。考点：考查元素及化合物的推断、原子的结构简式的书写、反应热的计算、化学方程式、热化学方程式的书写的知识。24．（1）第三周期IVA族（1分）H2SiO3(或H4SiO4)（1分）（2）原子（1分）2:1（2分）（2分）（3）Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（2分）SiO2+2C高温Si+2CO（2分）（4）8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)△H=－8akJ/mol（2分）（5）2.8g（2分）【解析】试题分析：A俗称磁性氧化铁，则A是Fe3O4；则X是Fe，Y是O2，E是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，所以E是SiO2，Z是Si，所以B是强碱溶液，R是硅酸胶体，D为硝酸，G是硝酸铁。（1）组成单质Z的Si元素在周期表中的位置是第三周期IVA族；R是硅酸胶体，化学式为H2SiO3(或H4SiO4)；\n（2）二氧化硅、硅都属于原子晶体；二氧化硅的最小环上有6个硅原子和6个氧原子共12个原子，硅的最小环上有6个硅原子，所以最小的环上原子个数之比为2:1；B为一元强碱，焰色反应为紫色，则B是KOH，电子式为；（3）硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气，化学方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；工业上用二氧化硅与C高温反应生成单质硅和CO，化学方程式为SiO2+2C高温Si+2CO；（4）Fe3O4与1molAl反应转化为Fe时放出akJ热量，根据铝热反应的化学方程式判断该反应的热化学方程式为8Al(s)+3Fe3O4(s)=9Fe(s)+4Al2O3(s)△H=－8akJ/mol；（5）由题意可知，A与X的混合物与盐酸恰好反应，得到的溶液为氯化亚铁溶液，根据氯元素守恒，HCl的物质的量是0.1L×1mol/L=0.1mol，所以Fe元素的物质的量是0.05mol，则用CO还原相同质量的混合物，应得到0.05mol的单质Fe，其质量是2.8g。考点：考查物质推断，Fe、Si元素及其化合物的性质，化学式、电子式、化学方程式的书写，守恒法的应用
