|
高中化学知识点讲解《热化学方程式》试题强化练习(2017年最新版)(四)
2017-09-24 01:20:48
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
|
微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、填空题 (13分)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 (1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为____________________________。利用反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下的体积是________L。 (2)已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH="—196.6" kJ/mol ; 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH="—113.0" kJ/mol ; ①则反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH 的ΔH=________。 ②一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是___ _____。 A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变 C.SO3和NO的体积比保持不变 D.每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2
| ③测得上述反应平衡时NO2与SO2的体积比为1∶6,则平衡常数K=__ ______。 (3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
 该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是______________________ 。
参考答案:(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO(2分) 6.72(2分) (2)①-41.8 kJ/mol(2分) ②B(2分) ③2.67或8/3(2分) (3)<(1分) 在1.3×104 kPa下,CO转化率已较高,再增大压强,CO转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失(2分)
本题解析:(1)NO2溶于水生成硝酸和NO,反应的化学反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。在反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O中,NO2中氮元素的化合价从+4价降低到0价,得到4个电子,因此如果转移1.2 mol电子时,消耗的NO2的物质的量是1.2mol÷4=0.3mol,在标准状况下的体积是0.3mol×22.4L/mol=6.72LL。 (2)①已知:I、2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH="—196.6" kJ/mol 、Ⅱ 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH="—113.0" kJ/mol ,则根据盖斯定律可知(I—Ⅱ)÷2即得到反应NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)的ΔH=-41.8 kJ/mol。 ②在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。A.反应前后体积不变,则压强始终不变,所以体系压强保持不变不能说明反应达到平衡状态,A错误;B.颜色深浅和浓度有关系,所以混合气体颜色保持不变可以说明反应达到平衡状态,B正确;C.根据方程式可知SO3和NO的体积比始终是1:1,所以比值保持不变不能说明反应达到平衡状态,C错误;D.根据方程式可知每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2,所以不能说明反应达到平衡状态,D错误,答案选B。 ③ NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO 起始浓度(mol) 1 2 0 0 转化浓度(mol) x x x x 平衡浓度(mol)1—x 2—x x x 所以6×(1—x)=2—x 解得x=0.8 则平衡常数K= (3)根据图像可知在压强相同的条件下CO的转化率随着温度的升高而降低,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,即正方应是放热反应,所以该反应ΔH<0; CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。”)。 根据图像可知在1.3×104 kPa下,CO转化率已较高,再增大压强,CO转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失,所以实际生产条件控制在250℃、1.3×104 kPa左右。 考点:考查盖斯定律、外界条件对平衡状态的影响、平衡状态判断、平衡常数计算等
本题难度:困难
2、填空题 环境保护是目前人类面临的一项重大课题.为应对燃料使用造成的环境污染,科学家构想了利用太阳能促进燃料的循环使用,其构想可用如图表示: 其中主要的反应为: ①2CO2 2CO+O2 ②2H2O2H2+O2 ③2N2+6H2O4NH3+3O2 ④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2 ⑤______+H2OCH4+______. 请你填空: (1)请你将反应⑤补充完整:______+H2OCH4+______ (2)过程Ⅱ中的△H______0(填“<”、“>”或“=”). (3)下列对过程Ⅰ和Ⅱ的描述中正确的是______. a.太阳能最终转化为化学能贮存于化学物质中 b.太阳能最终主要转化为热能 c.经过上述一个循环后放出O2 d.经过上述一个循环后不会产生新物质 (4)要实现上述循环,当前需要解决的关键问题是过程______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),此过程的设计可参考自然界中______作用. (5)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如: CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1 CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ?mol-1 若用标准状况下4.48L?CH4还原NO2至N2,整个过程中转移电子的物质的量为______,试写出上述NO2转化为N2的热化学方程式:______.
参考答案:(1)二氧化碳与水反应生成甲烷和氧气,故答案为:CO2;2O2; (2)过程Ⅱ是燃烧反应,均放热,故△H<0,故答案为:<; (3)a.综合两过程,其将化学能转化为热能使用,故a错误; b.综合两过程,其将化学能转化为热能使用,故b正确; C.一个循环后没有新物质生成,故C错误; d.一个循环后没有新物质生成,故d正确. 故选bd; (4)当前需要解决的关键是过程Ⅰ,此过程的设计可参考自然界中光合作用,故答案为:Ⅰ;光合; (5)已知①CH4(g)+4N02(g)=4NO(g)+C02(g)+2H20(g)△H=-574kJ?mol-1, ②CH4(g)+4N0(g)=2N2(g)+C02(g)+2H20(g)△H=-1160kJ?mol-1, 则反应CH4(g)+2N02(g)=N2(g)+C02(g)+2H20(g)等于12(①+②), 根据盖斯定律,所以反应CH4(g)+2N02(g)=N2(g)+C02(g)+2H20(g)△H=12[(-574kJ?mol-1)+(-1160kJ?mol-1)]=-867KJ/mol,反应CH4(g)+2N02(g)=N2(g)+C02(g)+2H20(g)中,1mol甲烷参加反应转移电子数为8mol,所以标准状况下4.48L极0.2molCH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子为1.6mol, 故答案为:1.6?mol;CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ?mol-1.
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 氢气是一种清洁能源。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示
 (1)甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是_______________。 (2)第II步为可逆反应。在800℃时,若CO的起始浓度为2.0 mol/L,水蒸气的起始浓度为3.0 mol/L,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2 mol/L,则此反应的平衡常数为__________,CO的平衡转化率为__________。
参考答案:(1)CH4(g)+ 2H2O(g)= 4H2(g) + CO2(g) ΔH=-136.5 kJ/mol (2)1;60%
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 在25℃、100kPa条件下,将15L O2通入10L CO和H2的混合气中,使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强。 (1)若剩余气体的体积是15L,则原CO和H2的混合气中:V(CO)= ___________L;V(H2)= ___________L。 (2)若剩余气体的体积为a L,求原混合气体中CO和H2的体积比。 (3)若剩余气体的体积为b L,计算b的取值范围。
参考答案:(1)5;5 (2) (3)10<b<20
本题解析:(1)设V(CO)=xL, 2CO+O2=2CO2ΔV2H2+O2=2H2OΔV 2121213 x (10-x) 因剩余的气体体积为15L,则有 + =15+10-15解得x=5L,即原混合气体中V(CO)=5L;V(H2)=10-5=5L; 剩余气体的体积为aL,由(1)得 + =15+10-a,解得x=(a-10)L
= (3)剩余气体的体积为bL,则有 + =15+10-b,解得b=10+x 又0<x<10,那么有10<b<20 考点:混合气体的计算
本题难度:困难
5、选择题 有三个热化学方程式:其中Q1、Q2、Q3的大小关系为( ) ①2H2?(g)+O2?(g)=2H2O?(g)+Q1?kJ; ②2H2?(g)+O2?(g)=2H2O?(l)+Q2?kJ; ③H2?(g)+ O2?(g)=H2O?(g)+Q3?kJ. A.Q1=Q2=Q3 B.2Q3=Q1<Q2 C.Q3<Q2<Q1 D.Q1<Q2<3Q3
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
|