《2019高考化學(xué) 元素及其化合物 專題6.1 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化高效演練.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考化學(xué) 元素及其化合物 專題6.1 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化高效演練.doc(63頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專題6.1 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
1.(2018屆河南省鄭州市高三下學(xué)期第三次模擬考試)化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列分析不正確的是
A. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,句中涉及的的能量變化主要是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能
B. 食品添加劑可以改善食品品質(zhì)及延長(zhǎng)食品保存期,在添加時(shí)無(wú)需對(duì)其用量進(jìn)行嚴(yán)格控制
C. “一帶一路”是“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”的簡(jiǎn)稱。絲綢的主要成分是蛋白質(zhì)
D. 綠色化學(xué)是指在化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)和加工生產(chǎn)過(guò)程中減少使用或產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害物質(zhì)的科學(xué)
【答案】B
2.(2018屆湖南省長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)高考押題卷二)《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中有“曾青得鐵,則化為銅,外化而內(nèi)不化”,下列說(shuō)法中正確的是
A. “外化”時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能
B. “化為銅”表明鐵轉(zhuǎn)化為銅
C. “內(nèi)不化”是因?yàn)閮?nèi)部的鐵活潑性較差
D. 反應(yīng)中溶液由藍(lán)色轉(zhuǎn)化為黃色
【答案】A
【解析】“曾青得鐵,則化為銅”指Fe從CuSO4溶液中置換出Cu,反應(yīng)為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。A項(xiàng),“外化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),“外化”時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),“化為銅”表明Fe從CuSO4溶液中置換出Cu,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),“內(nèi)不化”是Fe置換出的Cu覆蓋在Fe的表面,導(dǎo)致內(nèi)部Fe不能與Cu2+反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),CuSO4溶液呈藍(lán)色,F(xiàn)eSO4溶液呈淡綠色,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選A。
3.(2018屆福建省莆田市高三下學(xué)期第二次(5月)質(zhì)量測(cè)試)用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?
甲 乙 丙 丁
A. 用裝置甲進(jìn)行中和熱的測(cè)定
B. 用裝置乙制取CO2氣體
C. 用裝置丙蒸發(fā)CH3COONa溶液得CH3COONa晶體
D. 用裝置丁模擬工業(yè)制氨氣并檢驗(yàn)產(chǎn)物
【答案】C
4.(2018屆福建省福州市高三下學(xué)期5月模擬考試)一定條件下,在水溶液中1mol Cl-、ClOx- (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對(duì)大小如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. 這些離子中結(jié)合H+能力最強(qiáng)的是E
B. A、B、C、D、E五種微粒中C最穩(wěn)定
C. C→B+D,反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能
D. B→A+D反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:3ClO—(aq) == ClO3—(aq) + 2Cl—(aq) △H = -116kJ?mol-1
【答案】D
【解析】分析:從圖示變化看,A為Cl-,B為ClO-,C為ClO2-,D為ClO3—,E為ClO4-;能量越低越穩(wěn)定,-1價(jià)的Cl-能量最低,也最穩(wěn)定,+3價(jià)的ClO2-能量最高,最不穩(wěn)定;酸性越弱的酸,越容易結(jié)合氫離
5.(2018屆江蘇省徐州市高三考前模擬檢測(cè))聯(lián)氨(N2H4)常溫下為無(wú)色液體,可用作火箭燃料。下列說(shuō)法不正確的是
① 2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1
② N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2
③ O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④ 2 N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=﹣1048.9 kJmol-1
A. O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) ΔH5,ΔH5>ΔH3
B. ΔH4﹦2ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1
C. 1 mol O2(g) 和2 mol H2(g)具有的總能量高于2 mol H2O(g)
D. 聯(lián)氨和N2O4作火箭推進(jìn)劑的原因之一是反應(yīng)放出大量的熱
【答案】A
【解析】分析:本題考查反應(yīng)熱的大小比較,蓋斯定律及物質(zhì)穩(wěn)定性的比較,依據(jù)概念分析。
詳解:A. O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3;O2(g)+2H2(g)=2H2O(l) ΔH5;
兩個(gè)反應(yīng)均為放熱反應(yīng),ΔH均為負(fù)值,放熱越多ΔH越小,由于生成液態(tài)水放熱更多,所以ΔH5<ΔH3,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)蓋斯定律,③2-②2-①得,2 N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g),所以ΔH4﹦2ΔH3﹣2ΔH2﹣ΔH1,B正確;
C. O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,所以C正確;
D. 由ΔH4=﹣1048.9 kJmol-1知,反應(yīng)放出大量的熱,所以可以用聯(lián)氨和N2O4作火箭推進(jìn)劑,D正確;因此,本題正確答案為A。
6.(2018屆浙江省余姚中學(xué)高三選考科目模擬卷一)下列關(guān)于反應(yīng)能量的說(shuō)法正確的是
A. Zn(s)+CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJmol-1,則反應(yīng)物總能量>生成物總能量
B. 相同條件下,如果1 mol氫原子所具有的能量為E1,1 mol氫分子的能量為E2,則2E1=E2
C. 101 kPa時(shí),2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-572 kJmol-1,則H2的燃燒熱為-572 kJmol-1
D. H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJmol-1,含1 mol NaOH的氫氧化鈉溶液與含0.5 mol H2SO4的濃硫酸混合后放出57.3 kJ的熱量
【答案】A
7.(2018屆江蘇省泰州中學(xué)高三第四次模擬)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,會(huì)污染大氣。采用NaClO、Ca(C1O)2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行稅硫、脫硝,下列說(shuō)法正確的是
①SO2(g)+2OH-(aq) SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1=a KJ/mol
②ClO-(aq)+SO32-(aq)SO42-(aq)+Cl-(aq) ΔH2=b KJ/mol
③CaSO4(s)Ca2+(aq)+ SO42- (aq) ΔH3=c KJ/mol
④SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)ΔH4=dKJ/mol
A. 隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸減小
B. 反應(yīng)①、②均為氧化還原反應(yīng)
C. 反應(yīng)Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O(1)的ΔH=-ckJ/mol
D. d=a+b+c
【答案】A
【解析】A.由反應(yīng)①和④可知,隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,不斷消耗OH-,因此導(dǎo)致吸收劑溶液的pH逐漸減小,A正確;B. 反應(yīng)①?zèng)]有發(fā)生化合價(jià)的變化,不是氧化還原反應(yīng),B錯(cuò)誤;C. 反應(yīng)Ca(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=CaSO4(s)+2H2O的離子方程式為:Ca2++ SO42- +2OH-+2H+CaSO4↓ +2H2O,該離子反應(yīng)不是反應(yīng)③的逆反應(yīng),因此ΔH-ckJ/mol,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)蓋斯定律可知④=①+②-③,所以d=a+b-c,D錯(cuò)誤;答案選A.
8.(2018屆黑龍江省哈爾濱師范大學(xué)附屬中學(xué)高三第四次模擬考試)我國(guó)學(xué)者研制了一種納米反應(yīng)器用于催化草酸二甲酯(DMO)和氫氣反應(yīng)獲得EG.反應(yīng)過(guò)程示意圖如下:
下列說(shuō)法不正確的是
A. Cu納米顆粒將氫分子解離成氫原子
B. DMO分子中只有碳氧單鍵發(fā)生了斷裂
C. 反應(yīng)過(guò)程中生成了EG和甲醇
D. EG和甲醇不是同系物
【答案】B
9.(2018年遼寧省葫蘆島市普通高中高三第二次模擬考試)一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對(duì)大小如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. a、b、c、d、e中,c最穩(wěn)定
B. b→a+c反應(yīng)的活化能為反應(yīng)物能量減生成物能量
C. b→a+d反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:3ClO-(aq)=ClO3-(aq)+2Cl-(aq)ΔH=+116 kJmol-1
D. 一定溫度下,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成的產(chǎn)物有a、b、d,溶液中a、b、d的濃度之比可能為11∶1∶2
【答案】D
10.(2018屆南通泰州揚(yáng)州等七市高三化學(xué)三模)向濕法煉鋅的電解液中同時(shí)加入Cu和CuSO4,可生成CuCl沉淀除去Cl—,降低對(duì)電解的影響,反應(yīng)原理如下:
Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq) ΔH1=a kJmol-1
Cl—(aq)+Cu+(aq)CuCl(s) ΔH2=b kJmol-1
實(shí)驗(yàn)測(cè)得電解液pH對(duì)溶液中殘留c(Cl—)的影響如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 向電解液中加入稀硫酸,有利于Cl-的去除
B. 溶液pH越大,Ksp(CuCl)增大
C. 反應(yīng)達(dá)到平衡增大c(Cu2+),c(Cl—)減小
D. Cu(s)+Cu2+(aq)+Cl—(aq)CuCl(s)的ΔH=(a+2b) kJmol-1
【答案】C
【解析】分析:A.根據(jù)圖像分析pH與氯離子濃度的關(guān)系;
B.根據(jù)溶度積常數(shù)只與溫度有關(guān)系;
C.根據(jù)外界條件對(duì)平衡的影響分析;
D.根據(jù)蓋斯定律計(jì)算。
11.(2018屆天津市十二重點(diǎn)中學(xué)高三下學(xué)期畢業(yè)班聯(lián)考)下圖是金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)反應(yīng)的能量變化示意圖。下列說(shuō)法正確的是
A. 金屬鎂和鹵素單質(zhì)(X2)的反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行是因?yàn)棣均小于零
B. 熱穩(wěn)定性: MgI2 > MgBr2 > MgCl2 > MgF2
C. 工業(yè)上可由電解MgCl2溶液冶煉金屬M(fèi)g,該過(guò)程需吸收熱量
D. 由圖可知此溫度下MgBr2(s)與Cl2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方 程式為:MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) ΔH=+117 kJmol-1
【答案】A
【解析】根據(jù)圖像可知,反應(yīng)物總能量大與生成物總能量,均為放熱反應(yīng), ΔH均小于零,能自發(fā)進(jìn)行,A正確;反應(yīng)放熱越多,生成的物質(zhì)越穩(wěn)定。比較反應(yīng)熱大小可知熱穩(wěn)定順序?yàn)椋篗gI2 < MgBr2 < MgCl2
0
B. 反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一
C. 反應(yīng)CH3OH(g)=1/2CH3OCH3(g)+1/2H2O(g) △H=d/2kJ/mol
D. 反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H=-(2b+2c+d)kJ/mol
【答案】D
【解析】A,反應(yīng)①、②生成H2和CO2,為反應(yīng)③提供原料氣,反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)為吸熱反應(yīng),a0,A項(xiàng)正確;B,反應(yīng)③消耗CO2,是CO2資源化利用的方法之一,B項(xiàng)正確;C,反應(yīng)④的化學(xué)計(jì)量數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的,ΔH也變?yōu)樵瓉?lái)的,反應(yīng)CH3OH(g)=1/2CH3OCH3(g)+1/2H2O(g)ΔH=d/2kJ/mol,C項(xiàng)正確;D,應(yīng)用蓋斯定律,將②2+③2+④得,2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=(2b+2c+d)kJ/mol,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選D。
18.(2018屆浙江新高考研究聯(lián)盟第二次聯(lián)考)根據(jù)如圖的能量圖,下列說(shuō)法正確的是
A. A2(g)+B2(g)=2AB(g)是一個(gè)放熱反應(yīng)
B. 2molAB的總能量大于1molA2和lmolB2的能量之和
C. 1molA2(g)和1molB2(g)的能量之和為a kJ
D. 2AB(g)=A2(l)+B2(l) △H<(b-a)kJ/mo1
【答案】D
19.(2018屆河南省天一大聯(lián)考高三階段性測(cè)試三)鐵系氧化物材料在光催化、電致變色、氣敏傳感器以及光電化學(xué)器件中有著廣泛的應(yīng)用和誘人的前景。實(shí)驗(yàn)室中可利用FeCO3和O2為原料制備少量鐵紅,每生成160g固體鐵紅放出130kJ熱量,則下列有關(guān)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式書寫正確的是
A. 2FeCO3(s)+O2 (g) =Fe2O3(s)+2CO2(g) △H=-130 kJ/mol
B. 4 FeCO3(s)+O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H=+260 kJ/mol
C. 4 FeCO3(s)+O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H=-260 kJ/mol
D. 4 FeCO3(s)+O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H=+130 kJ/mol
【答案】C
【解析】160g鐵紅的物質(zhì)的量為1mol,每生成160g固體鐵紅放出130kJ熱量,生成2mol Fe2O3放出260kJ,所以熱化學(xué)方程式為4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H=-260kJ/mol,故C正確。
20.(2018屆浙江省溫州市高三選考適應(yīng)性測(cè)試二模)室溫下,CuSO4(s)和 CuSO45H2O(s)溶于水及CuSO45H2O受熱分解的能量變化如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是
A. 將CuSO45H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低
B. 將CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高
C. △H3>△H2
D. △H1=△H2+△H3
【答案】D
21.(2018屆吉林省百校聯(lián)盟高三TOP20九月聯(lián)考)幾種物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是
A. C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-74.8kJ/mol
B. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) ΔH=890.3kJ/mol
C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) ΔH=-74.8kJ/mol
D. E1在數(shù)值上等于1mol CH4的總鍵能與2mol H2總鍵能的差值
【答案】A
【解析】A. 根據(jù)圖像可知①C(s)+2H2(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-965.1kJ/mol
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-890.3kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律可知①-②即得到C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-74.8kJ/mol,A正確;
B. 根據(jù)圖像可知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) ΔH=-890.3kJ/mol,B錯(cuò)誤;C. 根據(jù)以上分析可知C錯(cuò)誤;D. E1在數(shù)值上等于1molCH4的總鍵能與1mol碳和2molH2總鍵能的差值,D錯(cuò)誤,答案選A。
22.(2018屆湖南省永州市高三上學(xué)期第一次模擬考試)下列的圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是
A. 圖1表示向l00mL0.l molL-l的A1Cl3溶液中滴加1 molL-1的NaOH溶液時(shí)n [Al(OH)3]的變化情況
B. 圖2表示KNO3的溶解度曲線,圖中a點(diǎn)表示的溶液通過(guò)升溫可以得到b點(diǎn)
C. 圖3表示某一放熱反應(yīng),若使用催化劑,E1、E2、△H都會(huì)發(fā)生改變
D. 圖4表示向Na2CO3溶液中滴加稀鹽酸時(shí),產(chǎn)生n(CO2)的情況
【答案】A
23.(2018屆“江淮十?!备呷谝淮温?lián)考)已知2Fe2O3(s) +3C(s)=3CO2(g) +4Fe(s) △H=+468.2 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
根據(jù)以上熱化學(xué)方程式判斷,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A. C(s)的燃燒熱為393.5kJ
B. 右圖可表示由C生成CO2的反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系
C. O2(g)與Fe(s)反應(yīng)放出824.35kJ熱量時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA
D. Fe2O3(s)+ C(g)= CO2(g)+2Fe(s) △H <234.1 kJ/mol
【答案】D
24.(2018屆河南省林州市第一中學(xué)高三8月調(diào)研考試)如圖為氟利昂(如CFCl3)破壞臭氧層的反應(yīng)過(guò)程示意圖,下列說(shuō)法不正確的是
A. 過(guò)程Ⅰ中斷裂極性鍵C—Cl鍵 B. 過(guò)程Ⅱ可表示為O3+Cl=ClO+O2
C. 過(guò)程Ⅲ中O+O=O2是吸熱過(guò)程 D. 上述過(guò)程說(shuō)明氟利昂中氯原子是破壞O3的催化劑
【答案】C
【解析】A、過(guò)程Ⅰ中CFCl3轉(zhuǎn)化為CFCl2和氯原子,斷裂極性鍵C-Cl鍵,選項(xiàng)A正確;B、根據(jù)圖中信息可知,過(guò)程Ⅱ可表示為O3 + Cl = ClO + O2,選項(xiàng)B正確;C、原子結(jié)合成分子的過(guò)程是放熱的,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、上述過(guò)程說(shuō)明氟利昂中氯原子是破壞O3的催化劑,選項(xiàng)D正確。答案選C。
25.(2018屆福建省永春縣第一中學(xué)等校高三上學(xué)期第一次四校聯(lián)考)砷為VA族元素,金屬冶煉過(guò)程產(chǎn)生的含砷有毒廢水需處理與檢測(cè)。
I.已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
則反應(yīng)As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_______________。
II.冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:
已知:①As2S3與過(guò)量的S2-存在以下反應(yīng):As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq);
②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。
(1)亞砷酸中砷元素的化合價(jià)為______;砷酸的第一步電離方程式為_____________。
(2)“一級(jí)沉砷”中FeSO4的作用是_______________; “二級(jí)沉砷”中H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
III.去除水體中的砷,將As(Ⅲ)轉(zhuǎn)化為As(Ⅴ),也可選用NaClO實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)化。研究NaClO投加量對(duì)As(Ⅲ)氧化率的影響得到如下結(jié)果:
已知:投料前水樣pH=5.81,0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5,溶液中起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸。產(chǎn)生此結(jié)果的原因是_________________________________________。
【答案】2△H1-3△H2-△H3 +3 H3AsO4H++H2AsO4- 沉淀過(guò)量的S2-,使As2O3(a)+3S2-(aq)2AsS32-(aq) 平衡左移,提高沉砷效果。 H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O 起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸,NaClO溶液為堿性,當(dāng)加入量大時(shí),溶液堿性增強(qiáng),NaClO溶液濃度增大,水解程度降低,次氯酸不易生成,所以As(Ⅲ)氧化率降低
26.(2018屆廣東省佛山市普通高中高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)一)甲醇水蒸氣重整制氫(SRM)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,產(chǎn)物中H2 含量高、CO含量低(CO會(huì)損壞燃料電池的交換膜),是電動(dòng)汽車氫氧燃料電池理想的氫源。反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ(主) :CH3OH(g)+ H2O(g) CO2(g)+ 3H2(g) ΔH1=+49kJ/mol
反應(yīng)Ⅱ(副) :H2(g)+ CO2(g) CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+41kJ/mol
溫度高于300℃則會(huì)同時(shí)發(fā)生反應(yīng)Ⅲ: CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH3
(1)計(jì)算反應(yīng)Ⅲ的ΔH3= _________。
(2)反應(yīng)1能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是_______________,升溫有利于提高CH3OH轉(zhuǎn)化率,但也存在一個(gè)明顯的缺點(diǎn)是__________。
(3)右圖為某催化劑條件下,CH3OH轉(zhuǎn)化率、CO生成率與溫度的變化關(guān)系。
①隨著溫度的升高,CO的實(shí)際反應(yīng)生成率沒(méi)有不斷接近平衡狀態(tài)生成率的原因是____________ (填標(biāo)號(hào))。
A.反應(yīng)Ⅱ逆向移動(dòng)
B.部分CO 轉(zhuǎn)化為CH3OH
C.催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅱ的選擇性低
D.催化劑對(duì)反應(yīng)Ⅲ的選擇性低
②隨著溫度的升高,CH3OH 實(shí)際反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不斷接近平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化率的原因是______。
③寫出一條能提高CH3OH轉(zhuǎn)化率而降低CO生成率的措施_________。
(4)250℃,一定壓強(qiáng)和催化劑條件下,1.00molCH3OH 和1.32molH2O 充分反應(yīng)(已知此條件下可忽略反應(yīng)Ⅲ ),平衡時(shí)測(cè)得H2為2.70mol,CO有0.030mol,試求反應(yīng)Ⅰ中CH3OH 的轉(zhuǎn)化率_________,反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)_________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
【答案】+90kJ/mol 反應(yīng)Ⅰ為熵增加的反應(yīng) CO含量升高,破壞燃料電池的交換膜 C 升溫反應(yīng)速率加快 其它條件不變,提高n(水)/n(甲醇)的比例 (或其它條件不變,選擇更合適的借化劑) 91% 5.610-3
(4)達(dá)平衡時(shí)CO有0.03mol,根據(jù)反應(yīng)Ⅱ得到參與反應(yīng)的氫氣為0.03mol,所以反應(yīng)Ⅰ生成的氫氣為2.73mol(平衡剩余氫氣2.7mol),根據(jù)反應(yīng)Ⅰ,消耗的甲醇為0.91mol,所以甲醇轉(zhuǎn)化率為91%。根據(jù)反應(yīng)Ⅰ的數(shù)據(jù),消耗的水為0.91mol,生成的CO2為0.91mol,則剩余1.32-0.91=0.41mol水,在反應(yīng)Ⅱ中應(yīng)該消耗0.03molCO2,生成0.03molCO和0.03mol水,所以達(dá)平衡時(shí),水為0.41+0.03=0.44mol,CO2為0.91-0.03=0.88mol。所以反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為(設(shè)容器體積為V)。
27.(2018屆山西河南省高三年級(jí)階段性測(cè)評(píng)(四)晉豫省際大聯(lián)考)“千年大計(jì)、國(guó)家大事”,雄安新區(qū)無(wú)疑是今年最受矚目的地區(qū)。不過(guò),近日媒體報(bào)道河北廊坊、天津等地存在超大規(guī)模的工業(yè)污水滲坑,給雄安新區(qū)的水環(huán)境帶來(lái)隱患,目前正采用多種方法對(duì)污水進(jìn)行處理,改善水資源狀況。
(1)在微生物作用的條件下,廢水中的NH4+經(jīng)過(guò)兩步反應(yīng)氧化成NO3-,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:
①第一步反應(yīng)是______反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”),判新依據(jù)是_________。1mol NH4+ (aq)全部氧化成NO3- (aq)的熱化學(xué)方程式為_____________。
②一定條件下,向廢水中加入CH3OH,將HNO3還原成N2。若該過(guò)程中CH3OH反應(yīng)生成CO2,則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為______.
(2)二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色到橙黃色的氣體,是國(guó)際上公認(rèn)為安全、無(wú)毒的綠色消毒劑,可以投入廢水中清除污染物。
①二氧化氯可以將廢水中的氰化物(CN-)氧化成兩種無(wú)污染氣體.寫出離子方程式________。
②廢水中的重金屬離子的危害性很大,二氧化氯能夠在弱酸性溶液中把二價(jià)錳離子氧化成不溶于水的二氧化錳(MnO2),寫出反應(yīng)的離子方程式_______________。
【答案】放熱 △H=-273kJ/mol(或反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量) NH4+(aq)+2O2(g)=2H+(aq)+NO3-(aq)+H2O(l) △H=-346kJ/mol 5:6 2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl- 2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl-
【解析】(1)①?gòu)膱D中得到第一步反應(yīng)的反應(yīng)物的能量高于生成物的能量,所以是放熱反應(yīng)。從左圖得到NH4+(aq)+3/2O2(g)=2H+(aq)+NO2-(aq)+H2O(l) △H=-273kJ/mol;從右圖得到NO2-(aq)+1/2O2(g) = NO3-(aq)
28.(2018屆吉林省吉大附中高三第四次模擬考試)李克強(qiáng)總理在《2018年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告》中強(qiáng)調(diào)“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%?!币虼?,研究煙氣的脫硝(除NOx)、脫硫(除SO2)技術(shù)有著積極的環(huán)保意義。
(1)汽車的排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”,其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.50kJmol-1。T℃時(shí),將等物質(zhì)的量的NO和CO充入容積為2L的密閉容器中,若溫度和體積不變,反應(yīng)過(guò)程中(0~15min) NO的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖。
①圖中a、b分別表示在相同溫度下,使用質(zhì)量相同但表面積不同的催化劑時(shí),達(dá)到平衡過(guò)程中n (NO)的變化曲線,其中表示催化劑表面積較大的曲線是___________。(填“a”或“b”)
②T℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______________;平衡時(shí)若保持溫度不變,再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol,則平衡將_________移動(dòng)。(填“向左”、“向右”或“不”)
③15min時(shí),若改變外界反應(yīng)條件,導(dǎo)致n (NO)發(fā)生圖中所示變化,則改變的條件可能是_________________ (任答一條即可)。
(2)在催化劑作用下,用還原劑[如肼(N2H4)]選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O。
已知200℃時(shí):Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9 kJmol-1;
II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJmol-1。
①寫出肼的電子式:____________________。
②200℃時(shí),肼分解成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為: _____________________________。
③目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝原理,其脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如下圖所示。
為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是_________________________________________。
(3)利用電解裝置也可進(jìn)行煙氣處理,如圖可將霧霾中的NO、SO2分別轉(zhuǎn)化為NH4+和SO42-,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為____________________________;物質(zhì)A是______________ (填化學(xué)式)。
【答案】b 5 L/mol 不 增加CO的物質(zhì)的量濃度或減少生成物濃度或降溫等 N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) ΔH=+50.7 kJmol-1 350℃左右、負(fù)載率3% SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+ H2SO4
【解析】分析:(1)我們知道物質(zhì)的表面積對(duì)反應(yīng)速度有影響,同樣催化劑的表面積也影響催化效率;利用圖象中NO的數(shù)據(jù),結(jié)合化學(xué)方程式即可算出平衡常數(shù)K;當(dāng)溫度不變時(shí),K值也不變,利用濃度商與K做比較,即可判斷平衡的移動(dòng)方向;根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響可分析出n(NO)減小的原因;(2)利用
29.(2018屆四川省宜賓市高高三第三次診斷考試)NOx是造成大氣污染的主要物質(zhì),用還原法將其轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的物質(zhì),對(duì)于消除環(huán)境污染有重要意義。
(1) 已知:2C(s)+O2(g)2CO(g) △H1= -221.0 kJ/mol
N2(g)+O2(g)2NO (g) △H2= +180.5 kJ/mol
2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H3= -746.0 kJ/mol
回答下列問(wèn)題:
①用焦炭還原NO生成無(wú)污染氣體的熱化學(xué)方程式為_______。
②在一定溫度下,向甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中加入一定量的NO和足量的焦炭,反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得各容器中c(NO)(mol/L)隨時(shí)間(s)的變化如下表。
已知:三個(gè)容器的反應(yīng)溫度分別為T甲= 400℃、T乙= 400℃、T丙= a ℃
時(shí)間
0 s
10 s
20 s
30 s
40 s
甲
2.00
1.50
1.10
0.80
0.80
乙
1.00
0.80
0.65
0.53
0.45
丙
2.00
1.45
1.00
1.00
1.00
甲容器中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______。丙容器的反應(yīng)溫度a _______400℃(填“?”、“<”或“=”),理由是_______。
(2)用NH3催化還原NOx消除氮氧化物的污染。
已知:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g) +12H2O(l) △H<0。相同條件下,在2 L密閉容器內(nèi),選用不同的催化劑進(jìn)行反應(yīng),產(chǎn)生N2的量隨時(shí)間變化如圖所示。
①在催化劑A的作用下,0~4 min的v(NH3) = _______。
②該反應(yīng)活化能Ea(A)、Ea(B)、Ea(C)由大到小的順序是_______,理由是_______。
③下列說(shuō)法正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。
a.使用催化劑A達(dá)平衡時(shí),△H值更大
b.升高溫度可使容器內(nèi)氣體顏色加深
c.單位時(shí)間內(nèi)形成N-H鍵與O-H鍵的數(shù)目相等時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡
d.若在恒容絕熱的密閉容器中反應(yīng),當(dāng)平衡常數(shù)不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡
【答案】2NO(g)+ C (s)CO2(g)+ N2(g) △H=-573.75kJ/mol ? 甲、丙容器中反應(yīng)物起始量相同,丙容器達(dá)平衡的時(shí)間比甲容器達(dá)平衡的時(shí)間短 0.5mol/(Lmin) Ea(C) ? Ea(B) ? Ea(A) 相同時(shí)間內(nèi)生成的N2越多,反應(yīng)速率越快,活化能越低 b c d
【解析】(1)①2C(s)+O2(g) 2CO(g) △H1= -221.0 kJ/mol
②N2(g)+O2(g)2NO (g) △H2= +180.5 kJ/mol
③2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) △H3= -746.0 kJ/mol
①用焦炭還原NO生成無(wú)污染氣體的化學(xué)方程式為:2NO(g)+ C (s)CO2(g)+ N2(g),該方程式由(③+①-②)/2得來(lái),故該反應(yīng)的△H=(△H3+△H1- △H2)/2=-573.75kJ/mol,故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2NO(g)+ C (s)CO2(g)+ N2(g) △H=-573.75kJ/mol;
②甲容器中,發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+ C (s)CO2(g)+ N2(g)根據(jù)容器中c(NO)(mol/L)隨時(shí)間(s)的變化,
2NO(g)+ C (s)CO2(g)+ N2(g)
起始濃度 2 0 0
轉(zhuǎn)化濃度 1.2 0.6 0.6
平衡濃度 0.8 0.6 0.6
30.(2018屆甘肅省西北師范大學(xué)附屬中學(xué)高三沖刺診斷考試)能源是人類共同關(guān)注的重要問(wèn)題。頁(yè)巖氣是從頁(yè)巖層中開采出來(lái)的一種非常重要的天然氣資源,頁(yè)巖氣的主要成分是甲烷,是公認(rèn)的潔凈能源。
(1)頁(yè)巖氣不僅能用作燃料,還可用于生產(chǎn)合成氣(CO和H2)。CH4與H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器,發(fā)生反應(yīng) CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1
已知:①CH4、H2、CO 的燃燒熱(△H)分別為-a kJ?mol-1、-b kJ?mol-1、-c kJ?mol-1;
②H2O (l) =H2O(g); △H=+dkJ?mol-1
則△H1= ___________(用含字母a、b、c、d的代數(shù)式表示)kJ?mol-1。
(2)用合成氣生成甲醇的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2,在10L恒容密閉容器中按物質(zhì)的量之比1∶2充入CO和H2,測(cè)得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示,200℃時(shí)n(H2)隨時(shí)間的變化如下表所示:
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8.0
5.4
4.0
4.0
①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。
②下列說(shuō)法正確的是____________ (填標(biāo)號(hào))。
a.溫度越高,該反應(yīng)的平衡常數(shù)越大
b.達(dá)平衡后再充入稀有氣體,CO的轉(zhuǎn)化率提高
c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到最大限度
d.圖中壓強(qiáng)p1m2>m3 溫度相同時(shí),投料比m增大,增加H2的量,CO2轉(zhuǎn)化率增大 COS+H2OCO2+H2S ZnO(s)+ H2S(g)=ZnS(s)+ H2O(l) △H=-76.6kJ/mol Fe2++2H+2Fe3++H2↑ 碳棒、鉑棒等惰性電極材料 能
【解析】(1)COS的電子式為;(2)m=越大,越有利于二氧化碳的轉(zhuǎn)化,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越大,故m1>m2>m3,理由是溫度相同時(shí),投料比m增大,增加H2的量,CO2轉(zhuǎn)化率增大;(3)①COS 水解生成二氧化碳和氫硫酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為COS+H2OCO2+H2S;②常溫下,實(shí)驗(yàn)測(cè)得脫硫(脫除硫化氫)反應(yīng)過(guò)程中,每消耗4.05g即0.05molZnO,放出3.83 kJ熱量,故若消耗1molZnO則放出76.6kJ熱量。該脫硫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為ZnO(s)+ H2S(g)=ZnS(s)+ H2O(l) △H=-76.6kJ/mol;③電解法使Fe3+“再生”是在酸性條件下Fe2+失電子產(chǎn)生Fe3+,同時(shí)生成氫氣,反應(yīng)的離子方程式為Fe2++2H+2Fe3++H2↑,該反應(yīng)的陽(yáng)極材料是碳棒、鉑棒等惰性電極材料;④c(H+) =0.30mol/L,c(Cu2+) =0.10mol/L,c(H2S)0.10mol/L,Ka1(H2S)= ==1.310-7,,Ka2(H2S)=== 7.010-5,,Q sp(CuS) =>Ksp(CuS) = 1.410-36),故能出現(xiàn)沉淀。
32.(2018屆廣東省茂名市五大聯(lián)盟學(xué)校高三五月聯(lián)考)二氧化硫是大氣污染物,利用SO2→CaSO4→CaS轉(zhuǎn)化可實(shí)現(xiàn)變廢為寶。
回答下列問(wèn)題:
(1)已知:Ⅰ.C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H1=+172kJmol-1;
Ⅱ.CaSO4(s)+2C(s)=2CO2(g)+CaS(s) △H2=+226kJmol-1。
若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c4(CO),請(qǐng)結(jié)合反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ?qū)懗龃朔磻?yīng)的熱化學(xué)方程式:_____________。
(2)向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molSO2、4molCO和催化劑,發(fā)生反應(yīng)
SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(g) △H,測(cè)得溫度對(duì)SO2的轉(zhuǎn)化率及催化劑效率的影響如圖1所示:
①該反應(yīng)的△H__________0(填“>”或“<”, 下同 );圖 中M、N兩點(diǎn)的平衡常數(shù):KM_____KN。
②M點(diǎn)時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)K=____________。
(3)向濃度均為0.01molL-1的Na2SO4和Na2CO3混合溶液中滴加氯化鈣溶液,測(cè)得分散系中兩種酸根離子的濃度隨c(Ca2+ )的變化如圖2所示[已知:Ksp(CaCO3)=310-9]:
①圖中 a=_____________。
②該溫度下,Ksp(CaSO4)=________________。
(4)某研究小組設(shè)計(jì)圖3所示裝置將副產(chǎn)品CO轉(zhuǎn)化為CH4和Q。該電解總反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。
(5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,向1L含NaOH、Ca(OH)2各0.1mol的溶液中不斷通入SO2至過(guò)量,請(qǐng)畫出生成沉淀的物質(zhì)的量(mol)與通入SO2體積(L)的關(guān)系圖。______
【答案】CaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+CaS(s) △H=+570kJmol-1 < > 0.11(或) 110-4 910-6 4CO+3CO32-+5H2O6HCO3-+CH4
SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(g)
開始時(shí)的濃度(mol/L) 0.5 2 0 0
改變的濃度(mol/L) 0.25 0.5 0.5 0.25
平衡時(shí)的濃度(mol/L) 0.25 1.5 0.5 0.25
。
33.(2018屆山東省濱州市高三下學(xué)期第二次模擬)碳的化合物在生產(chǎn)生活和環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用廣泛。
Ⅰ.碳氧化合物的綜合利用
(1)利用CO可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過(guò)量條件下的NO 排放。
已知:反應(yīng)Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746 kJmol-1
反應(yīng)Ⅱ:4CO(B)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H=-1200kJmol-1
則反應(yīng)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)的△H=__________kJmol-1。
在一定條件下,將NO2與CO以體積比1:2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________。
a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.容器中氣體密度保持不變
c.混合氣體顏色保持不變 d.NO2 與CO的體積比保持不變
(2)工業(yè)上利用CO 與Cl2在活性炭催化下合成光(COCl2),反應(yīng)方程式為: CO(g) +Cl2(g) COCl2(g) △H<0。某研究小組在恒溫條件下,向2L恒容容器中加入0.2molCO和0.2molCl2,10min時(shí)達(dá)到平衡,測(cè)得10min 內(nèi)v(COCl2)=7.510-3molL-1min-1,則平衡時(shí)n(Cl2)=________ mol,設(shè)此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為a1,若其它條件不變,上述反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為a2,則a1_______a2 (填“>”“=”或“<”)
(3)利用“組合轉(zhuǎn)化技術(shù)”可將CO2 轉(zhuǎn)化成乙烯,反應(yīng)方程式為:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得溫度對(duì)CO2 平衡轉(zhuǎn)化率、催化劑催化效率的影響如圖a所示。下列說(shuō)法正確的是________________
a.N點(diǎn)正反應(yīng)速率一定大于M 點(diǎn)正反應(yīng)速率
b.250℃時(shí),催化劑的催化效率最大
c.M點(diǎn)平衡常數(shù)比N點(diǎn)平衡常數(shù)大
d.隨著溫度升高,乙烯的產(chǎn)率增大
Ⅱ.碳?xì)浠衔锏木C合利用
利用甲烷的裂解可以制得多種化工原料,甲烷裂解時(shí)發(fā)生的反應(yīng)有:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g),2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) 。實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡時(shí)氣體分壓(Pa)與溫度(℃)之間的關(guān)系如圖b所示(氣體分壓=總壓氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(4)1725 ℃時(shí),向1L恒容密閉容器中充入0.3 molCH4達(dá)到平衡,則反應(yīng)2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)的平衡常數(shù)KP=___________(用平衡分壓代替平衡濃度),CH4生成C2H2 的平衡轉(zhuǎn)化率為__________________。
【答案】-227 ac 0.05 < bc 1.0107Pa 62.5%
【解析】(1)已知:反應(yīng)Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746 kJmol-1
反應(yīng)Ⅱ:4CO(B)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) △H=-1200kJmol-1
則反應(yīng)NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)由 (反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ)/2得來(lái),故該反應(yīng)的△H=(-1200+746)/2= -227 kJmol-1;在一定條件下,將NO2與CO以體積比1:2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng),當(dāng) a.體系壓強(qiáng)保持不變,說(shuō)明各物質(zhì)的量不變,可以說(shuō)明達(dá)到平衡,故a正確;b.因?yàn)樵摲磻?yīng)中,所有物質(zhì)均是氣體,氣體總質(zhì)量、總體積均不變,容器中氣體密度一直不變,故b錯(cuò)誤;c.混合氣體顏色保持不變,說(shuō)明NO2(g)濃度不變,故c正確; d.NO2 與CO的體積比剛開始就是1:2,系數(shù)之比也是1:2,故在反應(yīng)過(guò)程中NO2 與CO的體積比一直保持不變,故d錯(cuò)誤;故選ac;
(2)根據(jù)反應(yīng): CO(g) +Cl2(g) COCl2(g) 在恒溫條件下反應(yīng)
起始濃度 0.1
鏈接地址:http://www.hcyjhs8.com/p-6315562.html