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第第頁【解析】2023年高考真題變式分類匯編:反應(yīng)熱和焓變5登錄二一教育在線組卷平臺助您教考全無憂
2023年高考真題變式分類匯編:反應(yīng)熱和焓變5
一、選擇題
1.(2023·天津)下列敘述正確的是()
A.使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(△H)
B.金屬發(fā)生吸氧腐蝕時,被腐蝕的速率與氧氣濃度無關(guān)
C.原電池中發(fā)生的反應(yīng)達平衡時,該電池仍有電流產(chǎn)生
D.在同濃度的鹽酸中,ZnS可溶而CuS不溶,說明CuS的溶解度比ZnS的小
2.(2023·邯鄲模擬)一定條件下,可以將置換出來,其轉(zhuǎn)化的能量變化如下:
則在1538℃時,反應(yīng)的為()
A.B.
C.D.
3.(2023·邯鄲模擬)已知鍵能:H—H鍵為,Br—Br鍵為,H—Br鍵為。一定溫度下,反應(yīng)的反應(yīng)歷程與能量的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是()
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.,加入催化劑時,、及均減小
C.已知,若反應(yīng),則
D.升高溫度,正逆反應(yīng)速率均加快,且正反應(yīng)速率加快的程度較大
4.(2023·邯鄲模擬)已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ):N≡N為942、O=O為500、N-N為154,O-H為452.5,則斷裂1molN-H所需的能量(kJ)是()
A.194B.316C.391D.658
5.(2023·西城模擬)碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s),兩個化學(xué)反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
下列說法正確的是()
A.H1<0
B.碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)失水不是化學(xué)變化
C.Na2CO3·H2O(s)失水生成Na2CO3(s):H=H1-H2
D.向Na2CO3(s)中滴加幾滴水,溫度升高
6.(2023·通州模擬)CO與N2O在鐵催化劑表面進行如下兩步反應(yīng),其相對能量與反應(yīng)歷程如圖所示。
第一步:Fe*+N2O=FeO※+N2
第二步:FeO*+CO=Fe*+CO2
下列敘述錯誤的是()
A.第一步反應(yīng)比第二步反應(yīng)快B.上述兩步反應(yīng)的△H均小于0
C.Fe*是反應(yīng)的催化劑D.總反應(yīng)為CO+N2O=N2+CO2
7.(2023·豐臺模擬)依據(jù)圖示關(guān)系,下列說法錯誤的是()
A.反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)
B.△H3=△H1+△H2
C.反應(yīng)③是一個熵增的反應(yīng)
D.?dāng)?shù)據(jù)表明:V2O5(s)的能量比V2O4(s)低,更穩(wěn)定
8.(2023·東城模擬)反應(yīng)在不同溫度時的平衡常數(shù)如下:
70080083010001200
0.60.91.01.72.6
密閉容器中,某溫度(T)、某時刻(t)時,反應(yīng)混合物中M、N、P,Q的濃度分別為、、、。
下列說法正確的是()
A.該反應(yīng)
B.若,則t時刻反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行
C.若t時刻反應(yīng)達到化學(xué)平衡,則
D.當(dāng)達到化學(xué)平衡時,
9.(2023·常德模擬)人體內(nèi)的血紅蛋白(Hb)可與O2結(jié)合,更易與CO結(jié)合使人體中毒,涉及原理如下:
①Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)ΔH1<0
②Hb(aq)+CO(g)HbCO(aq)ΔH2<0
③HbO2(aq)+CO(g)HbCO(aq)+O2(g)ΔH3<0
下列說法錯誤的是()
A.ΔH1<ΔH2
B.反應(yīng)①、②在一定溫度下均能自發(fā)進行
C.剛從平原到高原時,人體血液中c(HbO2)將降低,使人體因缺氧而不適
D.將CO中毒的人轉(zhuǎn)至高壓氧倉中治療,反應(yīng)③平衡逆向移動而緩解癥狀
10.(2023·信陽模擬)CO常用于工業(yè)冶煉金屬。在不同溫度下CO還原四種金屬氧化物達平衡后氣體中l(wèi)g與溫度(t)的關(guān)系曲線如右圖。下列說法正確的是()
A.通過增高反應(yīng)爐的高度,延長礦石和CO接觸的時間,能減少尾氣中CO的含量
B.CO不適宜用于工業(yè)冶煉金屬Cr
C.CO還原PbO2的反應(yīng)△H>0
D.工業(yè)冶煉金屬Cu時,高溫有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率
11.(2023·揭陽模擬)向200.20溶液中加入少量溶液,發(fā)生以下反應(yīng):i.;ⅱ.。分解反應(yīng)過程中能量變化和不同時刻測得生成的體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下:
051020…
0.08.9615.6822.40…
下列判斷正確的是()
A.反應(yīng)ⅰ是放熱反應(yīng)
B.反應(yīng)ⅱ是整個反應(yīng)的決速步驟
C.是分解反應(yīng)的催化劑
D.0~20的平均反應(yīng)速率:
12.(2023·惠州模擬)和是環(huán)境污染性氣體,可在表面轉(zhuǎn)化為無害氣體,其總反應(yīng)為,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程及能量變化過程分別如圖甲、乙所示。下列說法錯誤的是()
A.為氧化劑
B.
C.由圖乙知該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能
D.為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,需不斷向反應(yīng)器中補充和
13.(2023·廈門模擬)與HCl的加成反應(yīng)由第一步和第二步組成,能量與反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法正確的是()
A.兩步反應(yīng)均釋放能量
B.第一步的反應(yīng)速率比第二步的慢
C.第二步與的碰撞100%有效
D.總反應(yīng)的
14.(2023高二上·大慶月考)已知正丁烷、異丁烷燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:CH3CH2CH2CH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2878kJ·mol-1,(CH3)2CHCH3(g)+6.5O2(g)→4CO2(g)+5H2O(l)△H=-2869kJ·mol-1,下列說法正確的是()
A.正丁烷分子儲存的能量大于異丁烷分子
B.正丁烷的穩(wěn)定性大于異丁烷
C.異丁烷轉(zhuǎn)化為正丁烷的過程是一個放熱過程
D.異丁烷和正丁烷屬于同系物
15.(2023·西安模擬)下列說法正確的是()
A.分子式為C2H6O的有機化合物性質(zhì)相同
B.相同條件下,等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化,途徑a比途徑b放出更多熱能途徑a:,途徑b:
C.在氧化還原反應(yīng)中,還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)
D.通過化學(xué)變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠?/p>
16.(2023·江蘇模擬)根據(jù)下列圖示所得出的結(jié)論正確的是()
A.圖甲表示H2S(g)受熱分解時各組分體積分數(shù)隨反應(yīng)溫度的變化關(guān)系,說明反應(yīng)生成H2和S
B.圖乙表示V0mL0.1mol·L-1的鹽酸加水稀釋至VmL,溶液的pH隨lg的變化關(guān)系,則a=2
C.圖丙表示密閉容器中CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)到達平衡時,CH4的轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的變化關(guān)系曲線,說明p1>p2
D.圖丁表示炭黑作用下O2生成活化氧過程中能量變化情況,說明每活化一個氧分子吸收0.29eV的能量
二、多選題
17.(2023·黃浦模擬)FeCl3(aq)與KSCN(aq)混合時平衡:Fe3+(aq)+SCN﹣(aq)Fe(SCN)2+(aq);已知平衡時,物質(zhì)的量濃度c[Fe(SCN)2+]與溫度T三關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是()
A.FeCl3(aq)與KSCN(aq)反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.溫度為T1、T2時,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1<K2
C.反應(yīng)處于D點時,一定有V正>V逆
D.A點與B點相比,A點的c(Fe3+)大
18.(2023·黃浦模擬)反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g)過程中的能量變化如圖所示,下列說法正確的是()
A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.加入催化劑后,反應(yīng)加快,△E減小
C.反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能
D.反應(yīng)達到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率增大
19.(2023高二下·無錫期末)下列有關(guān)說法正確的是()
A.一定溫度下,反應(yīng)MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的△H>0,△S>0
B.常溫下,pH均為5的鹽酸與氯化銨溶液中,水的電離程度相同
C.0.1molL﹣1CH3COOH溶液加水稀釋,溶液的pH和CH3COOH的電離度均增大
D.將BaCl2溶液滴入含酚酞的Na2CO3溶液,紅色逐漸褪去,說明BaCl2溶液顯酸性
20.(2023高一下·海南期末)已知反應(yīng):①2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH﹣(aq)=H2O(l)△H=﹣57.3kJ/mol下列結(jié)論正確的是()
A.碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol
B.①的反應(yīng)熱為221kJ/mol
C.稀硫酸與稀NaOH溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol
D.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水,放出57.3kJ熱量
21.(2023高二上·泰州期中)下列說法正確的是()
A.3C(s)+CaC(s)CaC2(s)+CO(g)在常溫下不能自發(fā)進行,說明該反應(yīng)的△H>0
B.CH3COOH溶液加水稀釋后,溶液中的值增大
C.恒溫恒壓的密閉容器中進行反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=﹣aKJ/mol,平衡時向容器中在充入一定量的NH3,重新達到平衡時a值不變
D.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(△H>0),其它條件不變時,升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,平衡正向移動
22.(2023高二上·亭湖期中)已知,氧氣與不同聚集狀態(tài)的硫單質(zhì)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=akJ/mol;
②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=bkJ/mol;
對于a和b的關(guān)系,下列說法正確的是()
A.a(chǎn)>0,b>0B.a(chǎn)<0,b<0C.a(chǎn)>bD.a(chǎn)<b
23.(2023高三上·友誼期中)(多選)某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖所示(圖中E1表示正反應(yīng)的活化能,E2表示逆反應(yīng)的活化能).下列有關(guān)敘述正確的是()
A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.催化劑能改變反應(yīng)的焓變
C.催化劑能降低反應(yīng)的活化能
D.逆反應(yīng)的活化能大于正反應(yīng)的活化能
24.(2023高二上·雙流期中)25℃、101kPa下:
①2Na(s)+O2(g)═Na2O(s)△H1=﹣414KJ/mol
②2Na(s)+O2(g)═Na2O2(s)△H2=﹣511KJ/mol
下列說法正確的是()
A.①和②產(chǎn)物的陰陽離子個數(shù)比不相等
B.①和②生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移電子數(shù)不同
C.常溫下Na與足量O2反應(yīng)生成Na2O,隨溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快
D.25℃、101kPa下,Na2O2(s)+2Na(s)═2Na2O(s)△H=﹣317kJ/mol
三、非選擇題
25.(2023·天津)氫能是發(fā)展中的新能源,它的利用包括氫的制備、儲存和應(yīng)用三個環(huán)節(jié).回答下列問題:
(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點是(至少答出兩點).但是氫氣直接燃燒的能量轉(zhuǎn)換率遠低于燃料電池,寫出堿性氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式:.
(2)氫氣可用于制備H2O2.已知:
H2(g)+A(l)═B(l)△H1
O2(g)+B(l)═A(l)+H2O2(l)△H2
其中A、B為有機物,兩反應(yīng)均為自發(fā)反應(yīng),則H2(g)+O2(g)═H2O2(l)的△H=0(填“>”或“=”)
(3)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)△H<0達到化學(xué)平衡.下列有關(guān)敘述正確的是
a.容器內(nèi)氣體壓強保持不變
b.吸收ymolH2只需1molMHx
c.若降溫,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)>v(吸氫)
(4)利用太陽能直接分解水制氫,是最具吸引力的制氫途徑,其能量轉(zhuǎn)化形式為.
(5)化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源,電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4.同時獲得氫氣:Fe+2H2O+2OH﹣→FeO42﹣+3H2↑,裝置如圖所示,裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色FeO42﹣,鎳電極有氣泡產(chǎn)生.若氫氧化鈉溶液濃度過高,鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì).
已知:Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原.
①電解一段時間后,c(OH﹣)降低的區(qū)域在(填“陰極室”或“陽極室”).
②電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,其原因為.
③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點中的一點,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因.
26.(2022高二上·浙江期中)汽車等交通工具為出行、物流等帶來方便。然而,燃油車排放的汽車尾氣中含有大量的有害物質(zhì),會對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生危害。
(1)汽油在不同空燃比(空氣與燃油氣的體積比)時尾氣的主要成分不同,空燃比較小時的有毒氣體主要是(填化學(xué)式)
(2)辛烷(C8H18)是汽油的主要成分之一,已知辛烷的燃燒熱,請寫出表示辛烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式。
(3)空氣中的氮氣和氧氣在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下,通過電火花放電生成有毒氣體NO,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。已知:N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946、497。請計算NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為。
(4)為減輕污染,現(xiàn)在汽車上都安裝三元催化轉(zhuǎn)化器,可實現(xiàn)反應(yīng):。則該反應(yīng)在(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進行。
(5)將NO和CO以一定的流速通過兩種不同的催化劑進行反應(yīng),經(jīng)過相同時間內(nèi)測量逸出氣體中NO的含量,從而確定尾氣脫氮率(脫氮率即NO的轉(zhuǎn)化率),結(jié)果如圖所示。
以下說法錯誤的是____。
A.曲線②中催化劑脫氮率比曲線①中的高
B.曲線②中的催化劑適用于450℃左右脫氫
C.曲線①、②最高點表示此時平衡轉(zhuǎn)化率
D.若低于200℃,圖中曲線①脫氮率隨溫度升高而變化不大的主要原因是催化劑的活性不高
27.(2022高二上·宜昌期中)研究化學(xué)反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系具有重要意義。回答下列問題:
(1)CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]的能量變化如圖1所示,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。
(2)C6H6(g)在O2(g)中燃燒生成CO(g)和H2O(g)的△H難以測量,原因是。已知CO的燃燒熱,還需要的一組數(shù)據(jù)是(寫出熱化學(xué)方程式,焓變用△H表示)。
(3)H2(g)與F2(g)發(fā)生反應(yīng)生成HF(g)過程中的能量變化如圖2所示,仿照圖1,在圖3中畫出該反應(yīng)的能量一反應(yīng)歷程曲線圖(標(biāo)出該反應(yīng)的焓變)。
(4)圖4表示VIA族的O、S、Se、Te在生成1mol氣態(tài)氫化物時的焓變數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)可確定c代表(填元素符號)的氫化物,寫出H2Te發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:。
(5)已知:S8(s)+8O2(g)=8SO2(g)△H=-8akJmol-1;1個S8分子中有8個硫硫鍵,1個SO2分子中有2個硫氧鍵;破壞1mol硫氧鍵、1mol氧氧鍵所需能量分別為bkJ、ckJ,則生成1mol硫硫鍵所釋放能量為。
28.(2022高二上·通州期中)將捕集的轉(zhuǎn)化合成氣可有效實現(xiàn)碳資源的綜合充分利用。
方法I:熱催化制備合成氣:一定條件下用甲烷還原制備合成氣。
相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)
化學(xué)鍵
鍵能7454141046436
(1)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:,該反應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。平衡常數(shù)表達式。
(2)已知某一溫度時,測得某時刻反應(yīng)混合物中的濃度分別為,則此刻上述反應(yīng)的平衡移動方向為(填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”)。
(3)熱力學(xué)分析表明時易發(fā)生的歧化反應(yīng)和以上易發(fā)生的裂解反應(yīng)(方程式如下所示),一段時間后基催化劑的催化效果會明顯下降,其原因是。
方法II:加氫備合成氣:將原料氣與按一定比例在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)a,同時伴隨反應(yīng)b發(fā)生,反應(yīng)方程式如下所示。
反應(yīng)a:
反應(yīng)b:
(4)將原料氣按置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),在相同時間內(nèi)測得平衡時各組分摩爾分數(shù)與溫度的變化曲線如圖所示,則制合成氣適宜的溫度為。
(5)理論上,能提高平衡轉(zhuǎn)化率的措施有(寫出一條即可)。
29.(2022高二上·成都期中)完成下列問題
(1)保護環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的一項全球性重大課題。為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題,并緩解能源危機,有專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想,其原理如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
①過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),反應(yīng)過程中能量的主要轉(zhuǎn)化形式為;
②上述轉(zhuǎn)化過程中,△H1+△H20(填“>”“<”或“=”)。
(2)以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)歷程與能量變化如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
①以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2]的熱化學(xué)方程式為;
②從圖像分析該反應(yīng)分兩步進行,則決定生產(chǎn)尿素的總反應(yīng)速率的步驟是第步反應(yīng)(填“一”或“二”)。
(3)已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-544kJ/mol的部分鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:
化學(xué)鍵N-NO=ON≡N
鍵能(kJ/mol)193497946
①物質(zhì)的穩(wěn)定性O(shè)2(g)N2(g)(填“>”“<”或“=”);
②若H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,則N2H4(g)的燃燒熱為;
③已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ/mol,則N2H4(g)和NO2(g)反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為。
30.(2022高二上·湖南期中)甲醇是重要的化工原料,可以使用多種方法制備甲醇。科學(xué)家利用CO或和都能合成甲醇,同時有利于減少二氧化碳的排放。已知在一定溫度和壓強下,發(fā)生如下反應(yīng):
(1)則反應(yīng)。
(2)利用反應(yīng)合成甲醇。T℃時向固定容積的密閉容器中充入CO、H2,反應(yīng)到t時刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì)
濃度0.600.401.201.20
如果該反應(yīng)的平衡常數(shù),比較t時刻正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)向1L的恒容密閉容器中按物質(zhì)的量之比1∶2充入一定量CO和,在催化劑的作用下合成甲醇,測得平衡時混合物中的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化如圖甲所示。(已知時最初充入1molCO。)
①下列說法正確的是。
A.該反應(yīng)的
B.反應(yīng)速率:
C.A、B、C的平衡常數(shù)大小:
D.在壓強為下,反應(yīng)經(jīng)過5min達到B點的平衡狀態(tài),則
②D點時反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。
(4)T℃時向恒容密閉容器中充入和,發(fā)生反應(yīng),在使用不同催化劑時,相同時間內(nèi)測得的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如下圖所示:
①c點轉(zhuǎn)化率比a點低的原因是。
②下列措施有利于提高轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率的有。
A.恒容條件下充入稀有氣體He
B.在達到平衡后的體系中移出部分甲醇
C.保持反應(yīng)容器的體積不變,平衡時再按照原投料比投入一定量的原料
D.選擇催化效率更高的催化劑
③維持溫度足夠長時間,則的轉(zhuǎn)化率a(填“大于”“小于”或“等于”)。
31.(2022高二上·南陽期中)為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施。
(1)下列變化過程屬于吸熱反應(yīng)的是(填序號)。
①濃硫酸稀釋②酸堿中和反應(yīng)③炭在O2中燃燒④煅燒石灰石⑤C與水蒸氣反應(yīng)制取水煤氣⑥鋅和稀硫酸反應(yīng)制取H2⑦C還原CO2
(2)①1mol乙烯在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)水過程的能量變化如圖所示:
已知:H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJmol-1,則C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1),的△H=。
②鍵能是指氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。已知部分化學(xué)鍵的鍵能如表所示,通過計算可得x=。
化學(xué)鍵C=CC-HO=OC=OO-H
鍵能/(kJmol-1)x413498799467
(3)已知反應(yīng)I:C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)△H1
反應(yīng)II:C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)△H2
反應(yīng)III:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)△H3
則△H1+△H2△H3(填“”或“=”)。
32.(2022高二上·湖北期中)填空。
(1)如圖(圖中物質(zhì)均為氣態(tài))是和反應(yīng)生成和的過程中能量變化示意圖,寫出和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
(2)(主要指和)是大氣主要污染物之一、有效去除大氣中的是環(huán)境保護的重要課題。用水吸收的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
反應(yīng)的。
33.(2022高三上·韶關(guān)期中)錳及其化合物在催化劑及金屬材料方面有重要的應(yīng)用。
(1)金屬錳常用鋁熱法由軟錳礦還原制得。因鋁與軟錳礦反應(yīng)過于激烈,故先將軟錳礦加強熱使之轉(zhuǎn)變?yōu)?,然后與鋁粉混合高溫燃燒,具體反應(yīng)如下
?。ⅲ?。
①寫出第ⅱ步反應(yīng)的化學(xué)方程式。
②錳基催化劑可用于催化加氫合成乙烯,其中部分反應(yīng)歷程如圖1。則反應(yīng)的焓變?yōu)椋惺接米帜副硎荆?,該反?yīng)自發(fā)進行的條件是(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)。
(2)EDTA即乙二胺四乙酸,簡寫為(,),因能與眾多金屬離子絡(luò)合而在化學(xué)分析與測定中有廣泛應(yīng)用。
①EDTA在水溶液中總共有六級離解平衡,相當(dāng)于六元酸。室溫時其各種存在形式的分布系數(shù)隨pH值的變化關(guān)系如圖2所示,下列說法不正確的是()
A.EDTA在水溶液中有七種存在形式
B.室溫時,的電離常數(shù)
C.向溶液中加入少量NaOH固體,平衡的值增大
D.等濃度的和按體積比約1:9可配成pH≈0的緩沖溶液
②20℃時,測得EDTA溶液中與pH值的關(guān)系如圖3所示:(其中表示的平衡濃度,表示EDTA除外其它存在形式的濃度之和)
已知EDTA與的絡(luò)合反應(yīng)為:,。工業(yè)上利用該反應(yīng)回收水溶液中的Mn2+。數(shù)據(jù)表明,溶液中的存在會降低EDTA與金屬離子的絡(luò)合能力,試從平衡移動的角度解釋原因?;瘜W(xué)上常用條件穩(wěn)定常數(shù)來描述金屬離子M2+與EDTA絡(luò)合產(chǎn)物的穩(wěn)定性,(已知,其中c(Y)表示EDTA所有存在形式的總濃度),現(xiàn)實驗室通過將一定濃度的EDTA溶液與0.02mol/L的溶液等體積混合來模擬回收,充分反應(yīng)后測得溶液pH=4.2,mol/L,計算此時的條件穩(wěn)定常數(shù),溶液中剩余的“濃度為。
34.(2022高二下·張掖期中)乙苯是一種用途廣泛的有機原料,可制備多種化工產(chǎn)品。
(1)(一)制備苯乙烯(原理如反應(yīng)I所示):
Ⅰ.△H=+124kJ·mol-1
部分化學(xué)鍵的鍵能如下表所示:
化學(xué)鍵C-HC-CC=CH-H
鍵能/KJ/mol412348X436
根據(jù)反應(yīng)I的能量變化,計算X=。
(2)工業(yè)上,在恒壓設(shè)備中進行反應(yīng)I時,常在乙苯蒸氣中通入一定量的水蒸氣。請用化學(xué)平衡理論解釋通入水蒸氣的原因:。
(3)已知吉布斯自由能△G=△H-T△S,當(dāng)△G”“0,故A不符合題意;
B.失水過程有新物質(zhì)生成,是化學(xué)變化,故B不符合題意;
C.由圖1得①H1,由圖2得②,②-①得H=H2-H1,故C不符合題意;
D.碳酸鈉溶于水是典型的放熱反應(yīng),向Na2CO3(s)中滴加幾滴水,溫度會升高,故D符合題意;
故答案為:D
【分析】A.根據(jù)圖示能量的高低即可判斷放熱與吸熱
B.失水過程中產(chǎn)生了新物質(zhì)是化學(xué)變化
C.根據(jù)蓋斯定律即可計算
D.根據(jù)失水過程是吸熱,吸水過程是放熱溫度升高
6.【答案】A
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;活化能及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;催化劑
【解析】【解答】A.根據(jù)反應(yīng)歷程圖,第一步活化能高于第二步活化能,活化能越高,反應(yīng)速率越慢,則第一步反應(yīng)比第二步反應(yīng)慢,A敘述符合題意;
B.根據(jù)反應(yīng)歷程圖,可知兩步反應(yīng)的生成物的總能量低于反應(yīng)總能量的反應(yīng),則兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),H均小于0,B敘述不符合題意;
C.由題意可知,第一步Fe*被消耗,第二步Fe*又生成,說明Fe*是反應(yīng)的催化劑,C敘述不符合題意;
D.第一步反應(yīng)+第二步反應(yīng)=總反應(yīng),則總反應(yīng)為CO+N2O=N2+CO2,D敘述不符合題意;
故答案為A。
【分析】A.根據(jù)圖示找出步驟1和步驟2的活化能大小即可判斷速率大小
B.根據(jù)步驟1和步驟2的反應(yīng)物和生成物的能量高低即可判斷
C.根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變即可判斷
D.根據(jù)步驟1和步驟2進行變換即可寫出總的反應(yīng)方程式
7.【答案】D
【知識點】化學(xué)反應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化;吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng);反應(yīng)熱和焓變;焓變和熵變
【解析】【解答】A.根據(jù)反應(yīng)①的>0,可知反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),故A不符合題意;
B.根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)③可由反應(yīng)①和反應(yīng)②之和得到,則△H3=△H1+△H2,故B不符合題意;
C.反應(yīng)③是固體生成氣體的反應(yīng),是一個熵增的反應(yīng),故C不符合題意;
D.由于反應(yīng)②還有三氧化硫和二氧化硫的參與,故不知道V2O5(s)和V2O4(s)的能量相對大小,不能確定V2O5(s)的能量比V2O4(s)低,更穩(wěn)定,故D符合題意;
故答案為:D。
【分析】A.根據(jù)焓變即可判斷反應(yīng)的放熱吸熱
B.根據(jù)蓋斯定律即可計算出焓變的關(guān)系
C.反應(yīng)③是氣體分子數(shù)增多的反應(yīng),因此分子混亂度增大是熵增
D.根據(jù)反應(yīng)②進行判斷,但是只能比較反應(yīng)物和生成物的總能量不呢個比較五氧化二釩和四氧化二釩的能量的高低
8.【答案】C
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡常數(shù);化學(xué)平衡移動原理;化學(xué)平衡的計算
【解析】【解答】A.由表格可知,隨著溫度的升高,K值增大,則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),,A不符合題意;
B.當(dāng)T=700℃時,K=0.6,Q>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,B不符合題意;
C.當(dāng)t時刻達到反應(yīng)平衡,因為1.7K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動,設(shè)反應(yīng)的M的物質(zhì)的量濃度為x,則可列:
,當(dāng)T=830℃,,x=0.25mol/L,故反應(yīng)后c(M)=1+0.25=1.25mol/L,D不符合題意;
故答案為:C。
【分析】,T℃,t時刻時,;
9.【答案】A
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡的調(diào)控;化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用
【解析】【解答】A.根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)③可由反應(yīng)②減反應(yīng)①所得,ΔH3=ΔH2-ΔH1P1,C不符合題意;
D.根據(jù)能量變化圖分析,最終結(jié)果為活化氧,體系能量降低,則每活化一個氧分子放出0.29eV能量,D不符合題意;
故答案為:B。
【分析】A.若H2S(g)受熱分解時發(fā)生反應(yīng):H2S(g)H2(g)+S(g),則H2(g)和S(g)的體積分數(shù)應(yīng)該相等,若硫單質(zhì)是固態(tài)或液態(tài)的,它的體積分數(shù)為零,說明反應(yīng)生成物不是H2和S;
B.常溫下0.1molL-1的鹽酸的pH=1,V0mL0.1molL-1的鹽酸加水稀釋至VmL,溶液的pH=3,鹽酸為強酸,由pH=1到pH=3,溶液體積擴大到100倍;
C.轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強圖象有三個變量,采用“定一議二”方法判斷壓強大?。桓鶕?jù)圖象中壓強不變,溫度升高后甲烷的轉(zhuǎn)化率判斷該反應(yīng)的焓變;
D.根據(jù)能量變化圖分析,最終結(jié)果為活化氧,體系能量降低。
17.【答案】C
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡的影響因素
【解析】【解答】解:A.隨著溫度的升高c[Fe(SCN)2+]逐漸減小,逆向是吸熱反應(yīng),說明正反應(yīng)放熱,△H<0,故A正確;
B.反應(yīng)放熱,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則k減小,所以溫度為T1<T2時,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2,故B錯誤;
C.D在曲線下方,為處于平衡狀態(tài),c[Fe(SCN)2+]比平衡狀態(tài)小,應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,V正>V逆,故C正確;
D.升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,A點溫度小于B點,所以A點的c(Fe3+)小,故D錯誤;
故選AC.
【分析】圖象中曲線上的A、B、C三點為不同溫度下的平衡狀態(tài),D在曲線下方,未處于平衡狀態(tài),c[Fe(SCN)2+]比平衡狀態(tài)小,應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,隨著溫度的升高c[Fe(SCN)2+]逐漸減小,說明正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動.
18.【答案】D
【知識點】反應(yīng)熱和焓變
【解析】【解答】解:A、由圖可知,該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量,所以反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故A錯誤;
B、圖中△E為該反應(yīng)的熱效應(yīng),加催化劑,降低了反應(yīng)所需的活化能,但是反應(yīng)熱不變,即催化劑對△E無影響,故B錯誤;
C、反應(yīng)物斷鍵吸收能量和生成物成鍵放出能量,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以反應(yīng)物斷鍵吸收能量大于生成物成鍵放出能量,故C正確;
D、該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以反應(yīng)達到平衡時,升高溫度,平衡正移,則A的轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;
故選:CD.
【分析】A、依據(jù)反應(yīng)物和生成物能量變化判斷反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
B、圖中△E為該反應(yīng)的熱效應(yīng),加催化劑無影響;
C、反應(yīng)物斷鍵吸收能量和生成物成鍵放出能量;
D、根據(jù)溫度對平衡的影響分析.
19.【答案】A,C
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡;pH的簡單計算;鹽類水解的應(yīng)用
【解析】【解答】解:A.Mg與氯氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)為吸熱反應(yīng),其△H>0;該反應(yīng)為混亂度增加的反應(yīng),則△S>0,故A正確;
B.常溫下,pH均為5的鹽酸與氯化銨溶液中,前者抑制了水的電離,而后者促進了水的電離,兩溶液中水的電離程度不同,故B錯誤;
C.0.1molL﹣1CH3COOH溶液加水稀釋,醋酸的濃度減小,則醋酸的電離程度增大,由于溶液體積增大的程度大于氫離子,則稀釋后氫離子濃度減小,溶液的pH增大,故C正確;
D.加入了幾滴酚酞試液的Na2CO3溶液,碳酸根離子水解顯堿性,溶液為紅色,而Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液,碳酸根離子與鋇離子結(jié)合生成碳酸鋇沉淀,碳酸根離子濃度減小,水解平衡逆向移動,顏色褪去,而氯化鋇溶液呈中性,故D錯誤;
故選AC.
【分析】A.氯化鎂的分解為吸熱反應(yīng),其焓變大于0;該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),則熵變大于0;
B.鹽酸中氫離子抑制了水的電離,氯化銨溶液中銨根離子水解,促進了水的電離;
C.稀釋后醋酸的電離程度增大,而氫離子濃度減小,則溶液的pH增大;
D.氯化鋇溶液呈中性,溶液之所以褪色,原因是鋇離子與碳酸根離子結(jié)合生成碳酸鋇沉淀,導(dǎo)致碳酸根離子濃度減小.
20.【答案】A,C
【知識點】反應(yīng)熱和焓變
【解析】【解答】解:A.碳的燃燒熱是指1mol碳完全燃燒生成的穩(wěn)定的氧化物CO2放出的熱量,從2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221kJ/mol可知1mol碳燃燒生成CO放出110.5kJ,碳的燃燒熱大于110.5kJ/mol,故A正確;
B.焓變是用反應(yīng)前后生成物的能量和減去反應(yīng)物的能量和表示,當(dāng)完全以熱量形式變化時,稱為反應(yīng)熱,故B錯誤;
C.稀硫酸和稀NaOH,為強酸和強堿,反應(yīng)生成1mol水,放出的熱量為57.3kJ,△H=﹣57.3kJ/mol,故C正確;
D.稀醋酸與稀NaOH溶液混合,稀醋酸是弱電解質(zhì)存在電離平衡,電離過程是吸熱過程,所以△H<﹣57.3kJ/mol,故D錯誤;
故選:AC.
【分析】A、燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量,表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物為1mol,產(chǎn)物為穩(wěn)定氧化物以此解答;
B、△H是化學(xué)反應(yīng)焓變,不一定是反應(yīng)熱;
C、在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水時的反應(yīng)熱叫做中和熱;
D、強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJmol﹣1,弱電解質(zhì)存在電離平衡,電離過程是吸熱過程.
21.【答案】A,C
【知識點】反應(yīng)熱和焓變
【解析】【解答】解:A.由反應(yīng)可知,△S>0,因△H﹣T△S<0的反應(yīng)可自發(fā)進行,在常溫下不能自發(fā)進行,說明該反應(yīng)的△H>0,故A正確;
B.Ka=不變,CH3COOH溶液加水稀釋后,c(H+)減小,因=,則溶液中的值減小,故B錯誤;
C.a(chǎn)與熱化學(xué)方程式有關(guān),與平衡移動無關(guān),則平衡時向容器中在充入一定量的NH3,重新達到平衡時a值不變,故C正確;
D.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,平衡正向移動,故D錯誤;
故選AC.
【分析】A.由反應(yīng)可知,△S>0,結(jié)合△H﹣T△S<0的反應(yīng)可自發(fā)進行判斷;
B.CH3COOH溶液加水稀釋后,c(H+)減小,結(jié)合Ka=不變判斷;
C.a(chǎn)與熱化學(xué)方程式有關(guān),與平衡移動無關(guān);
D.升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,向吸熱的方向移動.
22.【答案】B,C
【知識點】反應(yīng)熱和焓變
【解析】【解答】解:①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=akJ/mol;②S(g)+O2(g)=SO2(g)△H=bkJ/mol;
硫和氧氣反應(yīng)是放熱反應(yīng),a<0,b<0,
蓋斯定律計算①﹣②得到S(s)=S(g)△H=(a﹣b)KJ/mol,
a﹣b>0
對于a和b的關(guān)系,BC正確,
故選BC.
【分析】結(jié)合熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到固體S變化為氣體S的熱化學(xué)方程式,固體S變化為氣態(tài)是吸熱過程,據(jù)此判斷.
23.【答案】A,C
【知識點】反應(yīng)熱和焓變
【解析】【解答】解:A、圖象中反應(yīng)物能量低于生成物能量,故反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故A正確;
B、催化劑不能改變該反應(yīng)的焓變,只能改變反應(yīng)速率,故B錯誤;
C、催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率是降低了反應(yīng)的活化能,故C正確;
D、圖象分析逆反應(yīng)的活化能E2小于正反應(yīng)的活化能E1,故D錯誤;
故選AC.
【分析】A、依據(jù)圖象中反應(yīng)物和生成物能量的大小比較判斷;
B、催化劑改變速率不改變平衡;
C、催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率是降低了反應(yīng)的活化能;
D、圖象中分析判斷;
24.【答案】A,D
【知識點】氧化還原反應(yīng);反應(yīng)熱和焓變
【解析】【解答】A.①和②產(chǎn)物中陽離子均為鈉離子,陰離子分別為氧離子,過氧根離子,則陰陽離子個數(shù)比均為1:2,故A符合題意;
B.①和②生成等物質(zhì)的量的產(chǎn)物,由Na元素的化合價變化可知轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同,故B不符合題意;
C.加熱生成Na2O2,隨溫度升高生成Na2O的速率減小,故C不符合題意;
D.由蓋斯定律可知,①×2﹣②可得Na2O2(s)+2Na(s)═2Na2O(s),則△H=(﹣414KJ/mol)×2﹣(﹣511KJ/mol)=﹣317kJ/mol,故D符合題意;
故答案為:AD.
【分析】A.根據(jù)氧化鈉和過氧化鈉的組成進行判斷;
B.根據(jù)元素化合價的變化分析電子轉(zhuǎn)移數(shù)值即可;
C.在加熱條件下鈉與氧氣反應(yīng)生成過氧化鈉;
D.根據(jù)蓋斯定律進行計算、書寫.
25.【答案】(1)污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高;H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O
(2)<
(3)ac
(4)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
(5)陽極室;防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低;M點:c(OH﹣)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢(或N點:c(OH﹣)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低)
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡的計算;電解原理
【解析】【解答】(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等;堿性氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式為H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O,故答案為:污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高;H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O;(2)①H2(g)+A(l)=B(l)△H1,②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)△H2,兩反應(yīng)的△S<0,根據(jù)△G=△H﹣T△S,因為均為兩反應(yīng)自發(fā)反應(yīng),因此△H均小于0,將①+②得:H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的△H=△H1+△H1<0,故答案為:<;(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)△H<0,該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng),a.平衡時氣體的物質(zhì)的量不變,容器內(nèi)氣體壓強保持不變,正確;b.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能完全轉(zhuǎn)化,吸收ymolH2需大于1molMHx,錯誤;c.若降溫,平衡正向移動,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大,正確;d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,相當(dāng)于增大壓強,平衡正向移動,則v(放氫)<v(吸氫),錯誤;故選ac;
(4)利用太陽能直接分解水制氫,是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故答案為:將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
(5)①根據(jù)題意鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣,鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子減少,因此電解一段時間后,c(OH﹣)降低的區(qū)域在陽極室,故答案為:陽極室;②氫氣具有還原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原.電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低,故答案為:防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低;③根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,在M點,c(OH﹣)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢,在N點:c(OH﹣)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低,
故答案為:M點:c(OH﹣)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢(或N點:c(OH﹣)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低).
【分析】(1)與汽油相比,氫氣作為燃料的優(yōu)點有污染小、可再生、來源廣、資源豐富、燃燒熱值高等;堿性氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式為H2+2OH﹣﹣2e﹣=2H2O;(2)①H2(g)+A(l)=B(l)△H1,②O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l)△H2,兩反應(yīng)的△S<0,根據(jù)△G=△H﹣T△S,因為均為兩反應(yīng)自發(fā)反應(yīng),因此△H均小于0,將①+②得:H2(g)+O2(g)=H2O2(l)的△H=△H1+△H1<0;(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)△H<0,該反應(yīng)屬于氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化的反應(yīng),a.平衡時氣體的物質(zhì)的量不變,容器內(nèi)氣體壓強保持不變;b.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能完全轉(zhuǎn)化,吸收ymolH2需大于1molMHx;c.若降溫,平衡正向移動,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大;d.若向容器內(nèi)通入少量氫氣,相當(dāng)于增大壓強,平衡正向移動,則v(放氫)<v(吸氫);(4)利用太陽能直接分解水制氫,是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;(5)①根據(jù)題意鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣,鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的氫氧根離子減少;
②氫氣具有還原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原.電解過程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出,防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低;
③根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定,在M點,c(OH﹣)低,Na2FeO4穩(wěn)定性差,且反應(yīng)慢,在N點:c(OH﹣)過高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低.本題主要考查了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、電解原理及其應(yīng)用等知識,題目難度中等.
26.【答案】(1)CO
(2)
(3)631.5
(4)低溫
(5)A;C
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;燃燒熱;熱化學(xué)方程式;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
【解析】【解答】(1)空燃比較小時,氧氣不足,汽油不能完全燃燒,有毒氣體主要是CO;
(2)辛烷燃燒熱是1mol辛烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的能量,辛烷燃燒熱,表示辛烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式
(3),N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別是946、497。則NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為631.5。
(4),根據(jù),則該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行。
(5)A.不同催化劑的脫氮率與溫度有關(guān),故A不正確;
B.曲線②中的催化劑在450℃時的脫氮率最高,適用于450℃左右脫氮,故B正確;
C.曲線①、②表示經(jīng)過相同時間內(nèi)測量逸出氣體中NO的含量,反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài),故C不正確;
D.催化劑活性越大反應(yīng)速率越快,低于200℃,圖中曲線①脫氮率隨溫度升高而變化不大的主要原因是催化劑的活性不高,故D正確;
選AC。
【分析】(1)氧氣不足時,燃料不完全燃燒生成CO;
(2)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量;
(3)根據(jù)焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能計算;
(4)根據(jù)ΔH-TΔSK,則平衡向逆反應(yīng)方向移動,故答案為:逆向移動;
(3)CO的歧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),而甲烷分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),一段時間后基催化劑的催化效果會明顯下降,其原因是不同溫度下催化劑對CO的歧化反應(yīng)和甲烷分解反應(yīng)的催化程度不同,故答案為:不同溫度下催化劑對CO的歧化反應(yīng)和甲烷分解反應(yīng)的催化程度不同;
(4)將原料氣按置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),在相同時間內(nèi)測得平衡時各組分摩爾分數(shù)與溫度的變化曲線圖示可知,溫度800℃時CO的摩爾分數(shù)較大,而副反應(yīng)產(chǎn)生的甲烷的含量較低,則制合成氣適宜的溫度為800℃,故答案為:800℃;
(5)二氧化碳和氫氣在催化劑作用下主要發(fā)生反應(yīng),增大一種反應(yīng)物的濃度可以使平衡正向移動,并且使另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,所以適當(dāng)增大氫氣的濃度可以提高二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為:適當(dāng)增大氫氣在混合物中的比例。
【分析】(1)利用△H=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和計算;化學(xué)平衡常數(shù),指在一定溫度下,可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值;
(2)通過計算比較Qc與K的大小判斷;
(3)依據(jù)催化劑有一定的活化溫度分析;
(4)依據(jù)平衡時各組分摩爾分數(shù)與溫度的變化曲線判斷;
(5)增大一種反應(yīng)物的量,可提高其它反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,自身的轉(zhuǎn)化率反應(yīng)降低。
29.【答案】(1)吸熱;太陽能(光能)轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;=
(2)2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4;二
(3)<;-632kJ/mol;2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1156kJ/mol
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;熱化學(xué)方程式;蓋斯定律及其應(yīng)用
【解析】【解答】(1)①在過程Ⅰ發(fā)生的反應(yīng)2H2O=2H2+O2的反應(yīng)吸熱反應(yīng);
反應(yīng)過程中在太陽能量作用下H2O分解變?yōu)镠2、O2,因此其主要轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;
②由蓋斯定律和能量守恒定律定律可知,△H1=-△H2,所以△H1+△H2=0;
(2)①根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物活化能與生成物活化能的差,結(jié)合蓋斯定律可知以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2]的熱化學(xué)方程式為:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g),△H=Ea1-Ea2+Ea3-Ea4;
②對于多步反應(yīng),對總化學(xué)反應(yīng)速率其決定作用的步驟是活化能大的步驟,根據(jù)圖示可知第二步反應(yīng)的活化能比較大,因此從圖像分析該反應(yīng)分兩步進行,則決定生產(chǎn)尿素的總反應(yīng)速率的步驟是第二步反應(yīng);
(3)①物質(zhì)含有的能量越低,物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強。物質(zhì)分子中鍵能越大,斷裂其需吸收的能量就越多,則該物質(zhì)的能量就越低,其穩(wěn)定性就越強。由于鍵能:O=O<N≡N,物質(zhì)含有的能量:O=O>N≡N,所以物質(zhì)的穩(wěn)定性:O2(g)<N2(g);
②已知N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-544kJ/mol,若H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,則1molN2H4(g)反應(yīng)產(chǎn)生1molN2(g)和2mol液體水放出熱量Q=544kJ+2×44kJ=632kJ,由于燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量,故N2H4(g)的表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式為N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-632kJ/mol,其燃燒熱為-632kJ/mol;
③已知:(i)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ/mol,結(jié)合(ii)N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-544kJ/mol,則根據(jù)蓋斯定律,將(ii)×2-(1),整理可得N2H4(g)和NO2(g)反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1156kJ/mol。
【分析】(1)①正逆反應(yīng)吸收或者放出的熱量數(shù)值相等,但是ΔH的符號相反;依據(jù)圖中能量轉(zhuǎn)化判斷;
②利用蓋斯定律和能量守恒定律定律分析;
(2)①根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物活化能與生成物活化能的差,結(jié)合蓋斯定律計算;
②依據(jù)反應(yīng)的活化能越高,反應(yīng)速率越慢,反應(yīng)進行的程度越??;
(3)①物質(zhì)含有的能量越低,物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強。物質(zhì)分子中鍵能越大,斷裂其需吸收的能量就越多,則該物質(zhì)的能量就越低,其穩(wěn)定性就越強;
②燃燒熱是101kP時,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定產(chǎn)物時的反應(yīng)熱;
③根據(jù)蓋斯定律。
30.【答案】(1)-49kJ/mol
(2)大于
(3)CD;112
(4)溫度等于或高于,反應(yīng)已達平衡,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆方向移動,的轉(zhuǎn)化率降低;BC;大于
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素;化學(xué)平衡的影響因素;化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化過程中的變化曲線;化學(xué)平衡的計算
【解析】【解答】(1)已知:①;
②。
蓋斯定律計算①+②得則反應(yīng),故答案為:-49kJ/mol;
(2)如果該反應(yīng)的平衡常數(shù),該時刻下濃度熵,所以平衡正向移動,比較t時刻正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正>v逆,故答案為:大于;
(3)①A.對于反應(yīng),增大壓強,平衡正向移動,的體積分數(shù)增大,由圖中可知,的體積分數(shù)B點比C點大,C點比D點大,所以該反應(yīng)的,A不正確;
B.從圖中可以看出,A點溫度比B點低,則反應(yīng)速率:,D點壓強比B點低,則反應(yīng)速率:,,B不正確;
C.從圖中可以看出,升高溫度,的體積分數(shù)減小,則,A點溫度比B、C點低,B、C點溫度相同,所以A、B、C的平衡常數(shù)大?。海珻正確;
D.因為容器的體積為1L,的體積分數(shù)為70%,時最初充入1molCO,,列出三段式:
%,解得:=0.875,
,D正確;
故答案為:CD。
②因為溫度不變平衡常數(shù)不變,B、D兩點溫度相等,所以D點的平衡常數(shù)等于B的平衡常數(shù),因為容器的體積為1L,的體積分數(shù)為70%,時最初充入1molCO,,列出三段式:
%,解得:,
,故答案為:112;
(4)①因為a點、c點都是平衡點,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移,所以的轉(zhuǎn)化率降低,故答案為:溫度等于或高于,反應(yīng)已達平衡,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆方向移動,的轉(zhuǎn)化率降低;
②A.恒容條件下充入稀有氣體He,平衡不會移動,所以轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率不變,A不正確;
B.在平衡后的體系中移出部分甲醇,平衡正向移動,的轉(zhuǎn)化率提高,B正確;
C.保持反應(yīng)容器的體積不變,平衡時再按照原投料比投入一定量的原料,則相當(dāng)于增大壓強,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率增大,C正確;
D.催化劑不能改變的平衡轉(zhuǎn)化率,D不正確;
故答案為:BC。
③在溫度下,經(jīng)過相同時間,反應(yīng)還沒有達到平衡狀態(tài),所以維持溫度足夠長時間后,反應(yīng)達到平衡了,則的轉(zhuǎn)化率將會大于a,故答案為:大于。
【分析】(1)根據(jù)蓋斯定律計算;
(2)計算此時的平衡常數(shù)和濃度熵,比較兩者相對大小確定反應(yīng)進行的方向;
(3)①A.增大壓強,平衡正向移動,的體積分數(shù)增大;
B.溫度越高反應(yīng)速率越快;
C.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);
D.根據(jù)計算;
②列出反應(yīng)的三段式計算;
(4)①升高溫度,平衡逆向移動;
②提高轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)使平衡正向移動;
③在溫度下,經(jīng)過相同時間,反應(yīng)還沒有達到平衡狀態(tài),維持溫度足夠長時間后,反應(yīng)達到平衡。
31.【答案】(1)④⑤⑦
(2)-1392kJ/mol;526
(3)<
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;蓋斯定律及其應(yīng)用
【解析】【解答】(1)①濃硫酸稀釋放熱;②酸堿中和反應(yīng)是放熱反應(yīng);③炭在O2中燃燒是放熱反應(yīng);④煅燒石灰石屬于吸熱反應(yīng);⑤C與水蒸氣反應(yīng)制取水煤氣屬于吸熱反應(yīng);⑥鋅和稀硫酸反應(yīng)制取H2是放熱反應(yīng);⑦C還原CO2屬于吸熱反應(yīng);
故答案為:④⑤⑦;
(2)①1mol乙烯在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)水過程的能量變化如圖所示,則
C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-1304kJ/molⅰ
2H2O(l)=2H2O(g)△H=+88kJmol-1ⅱ
依據(jù)蓋斯定律?。⒓吹玫紺2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)△H=-1392kJ/mol。
②反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則x+4×413+3×498-2×799-4×467=-1392,解得x=526。
(3)已知:
反應(yīng)I:C2H4(g)+H2(g)=C2H6(g)△H1
反應(yīng)Ⅱ:C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1)△H2
反應(yīng)Ⅲ:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)△H3
則依據(jù)蓋斯定律可知反應(yīng)I+反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅲ得到H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=△H1+△H2-△H3<0,所以△H1+△H2<△H3。
【分析】(1)放熱反應(yīng):①可燃物的燃燒;②酸堿中和反應(yīng);③大多數(shù)化合反應(yīng);④金屬跟酸的置換反應(yīng);⑤物質(zhì)的緩慢氧化等。吸熱反應(yīng):①大多數(shù)分解反應(yīng);②鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離;③Ba(OH)2.8H2O與NH4Cl反應(yīng);④碳和水蒸氣、C和CO2的反應(yīng)等。
(2)①依據(jù)蓋斯定律;
②反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值;
(3)依據(jù)蓋斯定律分析。
32.【答案】(1)NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=—234kJ·mol-1
(2)-136.2
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;熱化學(xué)方程式;蓋斯定律及其應(yīng)用
【解析】【解答】(1)由圖可知,二氧化氮與一氧化碳反應(yīng)生成二氧化碳和一氧化氮的反應(yīng)為反應(yīng)物的總能量高于生成物總能量的放熱反應(yīng),反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ·mol-1,故答案為:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=-234kJ·mol-1;
(2)將已知反應(yīng)依次編號為①②③,由蓋斯定律可知,反應(yīng)可得反應(yīng)③,則反應(yīng)ΔH==-136.2kJ/mol,故答案為:-136.2。
【分析】(1)由圖可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),且ΔH=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能;
(2)根據(jù)蓋斯定律計算。
33.【答案】(1);;低溫
(2)CD;會與與結(jié)合生成及其它存在形式,導(dǎo)致減小,平衡逆向移動;;mol/L
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡的影響因素;有關(guān)混合物反應(yīng)的計算;有關(guān)反應(yīng)熱的計算;電離平衡常數(shù)
【解析】【解答】(1)①根據(jù)題干信息可知,Mn3O4與鋁粉混合高溫燃燒,發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Mn和氧化鋁,反應(yīng)方程式為。
②由圖可知,熱化學(xué)方程式CO(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH1=(a-b)kJ/mol,CO2(g)+3H2(g)=C2H4(g)+2H2O(g)ΔH2=(d-e)kJ/mol,兩式相加并乘以2,則可得到,其焓變?yōu)?(ΔH1+ΔH2)=。該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小,則ΔS<0,又該反應(yīng)的ΔH=<0,反應(yīng)自發(fā)進行的條件是ΔG=ΔH-T·ΔS<0,所以該反應(yīng)自發(fā)進行的條件是低溫。
(2)①A.由圖可知EDTA在水溶液中有七種存在形式:Y4-、HY3-、H2Y2-、H3Y-、H4Y、H5Y+、H6Y2+,A項不符合題意;
B.H4Y的電離常數(shù)K=,由圖可知,當(dāng)c(H3Y-)=c(H4Y)時,溶液pH約為2,則K=c(H+)≈10-2,B項不符合題意;
C.由圖可知,向溶液中加入少量NaOH固體,c(H3Y-)減小,c(Y4-)增大,相較c(OH-)增大幅度不大,所以平衡的值減小,C項符合題意;
D.由圖可知,pH=0時,H6Y2+和H5Y+的分布分數(shù)約為9:1,所以等濃度的H6Y2+和H5Y+按體積比約9:1可配成pH≈0的緩沖溶液,D項符合題意;
故答案選CD。
②溶液中H+的存在,使會與與結(jié)合生成及其它存在形式,導(dǎo)致減小,平衡逆向移動。溶液pH=4.2時,=8,即=108,c(Y4-)=10-10mol/L,根據(jù),可知=1014,所以=1014×10-10=104,則==106;假設(shè)溶液中Mn2+反應(yīng)的濃度為x,則根據(jù)可知平衡時,解得x=1×10-6mol/L,所以溶液中剩余的Mn2+濃度為1×10-6mol/L。
【分析】(1)①根據(jù)制備金屬錳的原理進行分析。
②根據(jù)蓋斯定律結(jié)合圖像進行計算,反應(yīng)自發(fā)進行的條件是ΔG=ΔH-T·ΔS<0,據(jù)此分析。
(2)①A.由圖可知EDTA在水溶液中存在形式有:Y4-、HY3-、H2Y2-、H3Y-、H4Y、H5Y+、H6Y2+;
B.根據(jù)電離平衡常數(shù)表達式及圖示信息進行分析;
C.向溶液中加入少量NaOH固體,c(H3Y-)減小,c(Y4-)增大,c(OH-)增幅不大;
D.pH=0時,H6Y2+和H5Y+的分布分數(shù)約為9:1。
②根據(jù)影響化學(xué)平衡的因素進行分析。根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達式及題干信息進行分析。
34.【答案】(1)612
(2)該反應(yīng)正向為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),通入水蒸氣需增大容器容積,減小體系壓強,平衡正向移動,增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
(3)高溫
(4)0.05molL-1min-1;升高溫度;16;V正>V逆;86.7%
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化過程中的變化曲線;化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的綜合應(yīng)用
【解析】【解答】(1)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總能鍵能,由有機物的結(jié)構(gòu)可知,應(yīng)是-CH2CH3中總鍵能與-CH=CH2、H2總鍵能之差,設(shè)C=C鍵能為X,則△H=(5×412+348-3×412-X-436)kJmol-1=124kJmol-1,解得X=612kJ/mol;
(2)降低壓強,平衡向體積增大的方向移動,制備苯乙烯的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),保持壓強不變,加入水蒸氣,容器體積應(yīng)增大,等效為降低壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率;
(3)反應(yīng)自發(fā)進行需要滿足,△H-T△S<0,依據(jù)題干條件可知,制備苯乙烯的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),△S>0,正反應(yīng)吸熱,△H=+124kJ/mol>0,所以反應(yīng)一定是在高溫條件下才能自發(fā)進行;
(4)①T℃時,向10L恒容密閉容器中充人2mol乙苯(g)和2molCl2(g)發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,2min時氯化氫的濃度是0.1mol/L,則用氯化氫表示的反應(yīng)速率是0.1mol/L÷2min=0.05molL-1min-1;
②制備α-氯乙基苯的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),反應(yīng)前后氣體的體積不變,6min時,乙苯、Cl2的濃度在減小,而α-氯乙基苯和HCl的濃度在增加,反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,只能是升高溫度;該溫度下達到平衡,依據(jù)題干條件可知,c(HCl)=0.16mol/L,n(HCl)=1.6mol,起始時:n(乙苯)=2mol=n(Cl2),轉(zhuǎn)化的量:n(乙苯)=n(Cl2)=2-1.6=0.4mol,兩種生成物的量分別為1.6mol;則平衡后生成n(乙苯)=n(Cl2)=0.4mol,生成物均為1.6mol,反應(yīng)前后體積不變,可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù),則平衡常數(shù)為K=;
③10min時,乙苯、Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物質(zhì)的量濃度分別為:0.02mol/L、0.02mol/L、0.18mol/L、0.18mol/L,平衡常數(shù)K=;此時乙苯、Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物質(zhì)的量濃度比為:1:1:9:9,保持其他條件不變,再向容器中充人1mol乙苯、1molCl2、1molα-氯乙基苯和1molHCl,相當(dāng)于增加反應(yīng)物的濃度,平衡正向移動,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率;設(shè)轉(zhuǎn)化的乙苯物質(zhì)的量濃度為x,則起始濃度:c(乙苯)=c(氯氣)=0.3mol/L,生成物的濃度均為0.1mol/L,由于各物質(zhì)的系數(shù)均為1,所以,四種物質(zhì)的變化量和生成量均為x,平衡后反應(yīng)物剩余濃度為:0.3-x,生成物的濃度為x+0.1,由于反應(yīng)前后溫度不變,所以平衡常數(shù)為K==81,得x=0.26,所以氯氣的轉(zhuǎn)化率是。
【分析】(1)根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能計算;
(2)加入水蒸氣,容器體積增大,相當(dāng)于降低壓強,平衡正向移動;
(3)該反應(yīng)的ΔS>0,ΔH>0;
(4)①根據(jù)計算v(H);
②6min時,乙苯、Cl2的濃度在減小,而α-氯乙基苯和HCl的濃度在增加,反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動;根據(jù)平衡常數(shù)的表達式計算;
③再向容器中充入1mol乙苯、1molCl2、1molα-氯乙基苯和1molHCl,相當(dāng)于增加反應(yīng)物的濃度,平衡正向移動;根據(jù)計算。
35.【答案】(1)吸收;91.5
(2)氧化;NiO;Pt;
(3);80%;AC
【知識點】吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng);反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化過程中的變化曲線;化學(xué)平衡的計算;原電池工作原理及應(yīng)用
【解析】【解答】(1)1molN2和1molO2反應(yīng)生成2molNO,斷1molN≡N鍵吸收945kJ能量、斷1molO=O鍵吸收498kJ能量,生成2molNO中的共價鍵放出2×630kJ能量,則生成2molNO吸收總能量(945+498-2×630)=183kJ能量,所以生成1molNO時,應(yīng)吸收91.5kJ能量
(2)①NiO電極上NO生成NO2,N元素化合價升高,發(fā)生的是氧化。
②NiO電極上NO生成NO2,N元素失電子化合價升高,NiO是負極;Pt電極上氧氣得電子生成O2-,Pt電極是正極,外電路中,電子流動方向是從NiO電極向Pt電極。
③NiO電極上NO失電子生成NO2,電極反應(yīng)式為。
(3)①隨反應(yīng)進行,反應(yīng)物濃度降低,正反應(yīng)速率減慢,a處v正>b處v正;b處反應(yīng)達到平衡,b處v正=b處v逆,所以a處v正>b處v逆;
②
,,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為。
③A.反應(yīng)達到平衡狀態(tài),各物質(zhì)濃度保持不變,的濃度與濃度均不再變化,說明反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài),
故答案為:A;
B.反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變,容器體積不變,密度是恒量,混合氣體密度保持不變,反應(yīng)不一定平衡,故不選B;
C.反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不同,容器體積不變,壓強是變量,反應(yīng)容器內(nèi)壓強保持不變,反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài),
故答案為:C;
D.投料比等于系數(shù)比,和的濃度之比是恒量,和的濃度之比保持不變,反應(yīng)不一定平衡,故不選D;
選AC。
【分析】(1)斷鍵吸收能量,成鍵釋放能量,再根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能計算;
(2)由圖可知,NiO電極上NO發(fā)生氧化反應(yīng)生成NO2,則NiO電極為負極,Pt電極為正極,負極上發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),原電池工作時電子由負極流向正極;
(3)①a處反應(yīng)未達到平衡,反應(yīng)正向進行;
②列出反應(yīng)的三段式計算;
③可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變。
36.【答案】(1);1;C
(2)8.0;;AD;;催化劑參與反應(yīng)降低了反應(yīng)的活化能
【知識點】反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)平衡常數(shù);化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
【解析】【解答】(1)①由已知方程式:(2×反應(yīng)1-反應(yīng)2)可得反應(yīng)3,結(jié)合蓋斯定律得:,故答案為:;
②反應(yīng)1前后氣體分子數(shù)不變,升溫y不變,對應(yīng)線條b;升溫促進反應(yīng)2平衡逆向移動,氣體分子數(shù)增多,熵增,y值增大,對應(yīng)線條c;升溫促進反應(yīng)3平衡逆向移動,氣體分子數(shù)減少,熵減,y值減小,對應(yīng)線條a,則線條b對應(yīng)的是反應(yīng)1,故答案為:1;
③溫度升高,三個反應(yīng)平衡均逆向移動,由于反應(yīng)2焓變絕對值更大,故溫度對其平衡移動影響程度大,故CO2物質(zhì)的量減小,CO物質(zhì)的量增大,所以與物質(zhì)的量比值減小,故答案為:C;
(2)①該反應(yīng)平衡常數(shù)K=,故答案為:8.0;
②假設(shè)原料氣中水蒸氣為xmol,CO為1mol,由題意列三段式如下:
,
則平衡常數(shù)K=,解得x=1.2,故水蒸氣與CO物質(zhì)的量之比為,故答案為:;
③A.反應(yīng)溫度過高,會引起催化劑失活,導(dǎo)致反應(yīng)速率變慢,A項正確;
B.適當(dāng)增大壓強,可加快反應(yīng)速率,B項不正確;
C.選擇合適的催化劑有利于加快反應(yīng)速率,C項不正確;
D.若為恒容條件,通入氮氣對反應(yīng)速率無影響,若為恒壓條件,通入氮氣后,容器體積變大,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率變慢,D項正確;
故答案為:AD;
④水分子首先被催化劑吸附,根據(jù)元素守恒推測第一步產(chǎn)生H2,第二步吸附CO產(chǎn)生CO2,對應(yīng)反應(yīng)歷程依次為:M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2;從圖中可以看出使用催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率的原因是催化劑參與反應(yīng)降低了反應(yīng)的活化能,故答案為:;催化劑參與反應(yīng)降低了反應(yīng)的活化能。
【分析】(1)利用蓋斯定律,根據(jù)方程式1和2可以得到反應(yīng)3的反應(yīng)熱,由圖可知,b曲線與溫度變化無關(guān),根據(jù)反應(yīng)1可知,熵變=0,可知y=ΔH,與溫度無關(guān)
(2)①利用壓強與物質(zhì)的量成正比,將壓強帶入平衡常數(shù)計算公式即可算出平衡常數(shù);②利用CO轉(zhuǎn)化率,列出三段式,算出各物質(zhì)濃度,利用平衡常數(shù),算出二者比值;③溫度過高會影響催化劑活性;沖入氮氣,濃度不變,速率不變。④催化劑參與化學(xué)反應(yīng),降低反應(yīng)所需要活化能從而加快化學(xué)反應(yīng)速率
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2023年高考真題變式分類匯編:反應(yīng)熱和焓變5
一、選擇題
1.(2023·天津)下列敘述正確的是()
A.使用催化劑能夠降低化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(△H)
B.金屬發(fā)生吸氧腐蝕時,被腐蝕
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