1、选择题 某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业生产BaS进行模拟实验。BaS是可溶盐,在工业生产中,它是制备其他钡盐的中间产物。已知:

下列说法不正确的是
A.上述反应中BaSO4均作氧化剂
B.反应C(g)+CO2(g)
2CO(g)的ΔH3>+172.5 kJ·mol-1
C.实际生产中必须加入过量的炭使BaSO4得到充分的还原,同时还要通入空气,因为①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温
D.以BaS作为沉淀剂,用于铅和汞沉淀的转化
参考答案:B
本题解析:两个反应中硫的化合价均降低,A项正确;根据盖斯定律,
热化学方程式C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol-1,气态碳单质转变成固态碳单质需放出热量,故反应C(g)+CO2(g)
2CO(g)的ΔH3<+172.5 kJ·mol-1,B项错误。
本题难度:一般
2、选择题 已知反应:A+2B=2C+3D是一个吸热反应,则下列说法中正确的是( )
A.A的能量比C的能量高
B.该反应一定要加热才能发生
C.反应物的能量总和比生成物的能量总和小
D.反应中断键时吸收的能量比形成化学键时放出的能量少
参考答案:A、A+2B=2C+3D是一个吸热反应,说明反应物的能量低于生成物的总能量,不能说明A的能量和C的能量的关系,故A错误;
B、吸热反应不一定在加热的条件下发生,比如氯化铵和十水合氢氧化钡的反应就是吸热反应,但是不需条件就能发生,故B错误;
C、当反应物的总能量低于生成物的总能量时,反应是吸热反应,故C正确;
D、当反应中断键时吸收的能量比形成化学键时放出的能量高时,则反应是吸热反应,故D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 (15分)火力发电厂释放出大量氮氧化物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g) + 4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g)?△H1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)?△H2=-1160 kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为?。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)?△H3
?
①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为?mol/(L·min);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡?(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3?0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)脱硫。利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2。Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得。NaOH溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)︰n(HSO3﹣)变化关系如下表:
n(SO32﹣)︰n(HSO3﹣)
| 91︰9
| 1︰1
| 9︰91
|
pH
| 8.2
| 7.2
| 6.2
|
① 由上表判断,NaHSO3溶液显 性,用化学平衡原理解释: ? 。
② 当溶液呈中性时,离子浓度关系正确的是(选填字母): 。
a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+) > c(HSO3-) > c(SO32-) > c(H+) = c(OH-)
c.c(Na+) + c(H+) = c(SO32-) + c(HSO3-) + c(OH-)
参考答案:(15分)
(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867?kJ?mol-1(3分)
(2)①0.225?(2分);正向(2分)
②<(2分)
(3)①酸(2分)溶液中存在:HSO3-
SO32-+ H+?HSO3-+H2O
H2SO3+OH-电离程度大于水解程度,故溶液显酸性(2分)
②ab(2分)
本题解析:(1)首先写出CH4将NO2还原为N2的化学方程式并注明状态,然后根据盖斯定律求出焓变,第1步反应根据NO2,第2步反应根据N2可得:?H=1/2?H1+1/2?H2=-867?kJ?mol-1,进而写出热化学方程式。
(2)①0~10 min内,氢气的平均反应速率v(H2)=3v(CH3OH)="3×0.75mol/L÷10min=0.225" mol/(L·min);
根据三段式求算各物质平衡浓度:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
初始浓度(mol?L?1)? 1.00? 3?0?0
转化浓度(mol?L?1)? 0.75? 2.25? 0.75? 0.75?
平衡浓度(mol?L?1)? 0.25? 0.75?0.75? 0.75
平衡常数K=0.75×0.75÷(0.25×0.753)=5.33,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),浓度商Q=0.75×1.75÷(1.25×0.753)="2.49" < K,则平衡正向移动。
②由图可知最高点反应到达平衡,达平衡后,温度越高,φ(CH3OH)越小,平衡向逆反应进行,升高温度平衡吸热方向进行,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,即△H3<0。
(3)①由表格中的数据可知,HSO3-越多,酸性越强,所以NaHSO3溶液显酸性;HSO3?电离生成氢离子,电离方程式为HSO3-?H++SO32-,同时HSO3?还能水解,HSO3-+H2O
H2SO3+OH-,溶液显酸性是因其电离大于其水解。
②当溶液呈中性时,溶质为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,电离与水解的程度相等,a.由电荷守恒可知,c(H+)+c(Na+)═2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),中性溶液则c(H+)═c(OH-),则c(Na+)═2c(SO32-)+c(HSO3-),正确;b.SO32-+H2O?HSO3-+OH-,HSO3-?H++SO32-,亚硫酸两步水解,则离子浓度为c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-),正确;c.根据电荷守恒可得:c(Na+)+c(H+)═2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-),错误。
本题难度:一般
4、选择题 下列说法正确的是(?)
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.反应是放热还是吸热由反应物和生成物的总能量的相对大小决定
C.伴有能量变化的物质变化都是化学变化
D.放热反应在常温下一定容易发生
参考答案:B
本题解析:反应是放热反应还是吸热反应,与反应条件无关系。只与反应物和生成物总能量的相对大小有关系。所以选项A、D不正确,B正确;物理变化过程中也伴随能量的变化,C不正确,答案选B。
点评:该题是基础性试题的考查,主要是考查学生对反应热含义以及影响因素的了解情况,意在巩固学生的基础知识,提高学生的应试能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。另外该题还需要注意的是物理变化中的热效应不能是放热反应或吸热反应。
本题难度:一般
5、选择题 已知250C、101KPa下:①C(s)+
O2(g)="CO(g)?" △H=
Q1kJ/mol?②2 CO(g)+ O2(g)=2CO2(g)?△H=
Q2kJ/mol (Q1、Q2均为正数)据此推断,下列说法正确的是
A.碳的燃烧热为Q1kJ/mol
B.2molCO(g)所具有的能量一定高于2molCO2(g)所具有的能量
C.一定质量的碳燃烧,生成CO2(g)比生成 CO(g)时放出的热量多
D.碳燃烧生成CO2气体的热化学方程式为:C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=
(Q1+Q2)kJ/mol
参考答案:
C
本题解析:
A项,燃烧热是指1mol物质完全燃烧,生成稳定的化合物,所放出的热量。由于C(s)+
O2(g)="CO(g)?" △H=
Q1kJ/mol,生成的是CO,不是稳定的化合物,所以Q1kJ/mol不是碳的燃烧热;B项,反应②属于放热反应,只能说2molCO(g)和1molO2(g)所具有的能量一定高于2molCO2(g)所具有的能量;C项,生成CO2(g)是完全燃烧,而生成 CO(g)则是不完全燃烧,所以前者放出的热量多;D项,△H=
(2Q1+Q2)kJ/mol
本题难度:一般