高中化学知识点总结《热化学方程式》试题预测(2020年最新版)(十)
2020-08-23 06:22:48
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1、选择题 在一定温度时,N2与H2反应过程中能量变化的曲线如图.下列叙述正确的是( ? ) A.该反应的热化学方程式为:N2+3H2?2NH3△H=-92kJ/moL B.b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C.加入催化剂,该化学反应的放热增多 D.加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率
|
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 (9分)(1)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生下列反应: N2(g) + 3H2O(1) 2NH3(g) + O2(g) ;△H =" a" kJ·mol—1 进一步研究NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
T/K
| 303
| 313
| 323
| NH3生成量/(10-6mol)
| 4.8
| 5.9
| 6.0
| ①此合成反应的a 0;ΔS 0,(填“>”、“<”或“=”) ②已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92.4kJ·mol—1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) ΔH = -571.6kJ·mol—1 则常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为: (2)①已知:0.5mol液态肼(N2H4)与足量的液态双氧水反应生成氮气和水蒸气,放出256kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 ②又已知H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ?mol-1。则32g液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和液态水时放出的热量是 kJ ③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外还有一个很大优点是
参考答案:(1)①>、> (各1分) ②2N2(g) + 6H2O(1) = 4NH3(g) + 3O2(g) ΔH="+1530" kJ·mol-1 (2分) 或者N2(g) + 3H2O(1) = 2NH3(g) + O2(g) ΔH="+765" kJ·mol-1 (2分) (2)①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H="-512kJ." mol-1(2分) ②688(2分)③产物无污染(1分)
本题解析:(1)①随着温度的升高,氨气的含量逐渐增大,说明正反应是吸热反应。反应前后气体的体积是增大的,所以△S大于0。 ②考查盖斯定律的应用。根据反应可知①×2-②×3即得到2N2(g) + 6H2O(1) = 4NH3(g) + 3O2(g),所以反应热是-92.4kJ·mol—1×2+571.6kJ·mol—1×3=+1530 kJ·mol-1。 (2)①根据题意可知,1mol肼完全燃烧放出的热量是256kJ×2=512kJ,所以热化学方程式为N2H4(l)+2H2O 2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H="-512kJ." mol-1。 ②根据H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ?mol-1可知N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l) △H="-688kJ." mol-1。32g液态肼是1mol,所以放出的热量是688kJ. ③由于肼的燃烧产物是氮气和水,产物无污染。
本题难度:一般
3、填空题 反应热是指反应过程中放出或吸收的热量。由于在化学反应过程中发生物质变化时,同时伴有能量变化,根据反应的情况不同,一般将反应热分为燃烧热和中和热等多种形式。 (1)许多化学反应的反应热可以直接测量,其测量的仪器叫做__________________。 (2)下列ΔH表示物质燃烧热的是________;表示物质中和热的是________________。 A.?2H2(g)+O2(g)===H2O(l)?ΔH1 B.?C(s)+1/2O2(g)===CO(g)?ΔH2 C.?CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)?ΔH3 D.?C(s)+O2(g)===CO2(g)?ΔH4 E.?C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)?ΔH5 F.?NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l)?ΔH6 G.?2NaOH(aq)+H2SO4(aq)===Na2SO4(aq)+2H2O(l)?ΔH7 H.?CH3COOH(aq)+NaOH(aq)===CH3COONa(aq)+H2O(l)?ΔH8 (3)甲硅烷(SiH4)是一种无色液体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成(SiO2)和水。已知室温下10?g甲硅烷自燃放出热量446?kJ,表示其燃烧热的热化学方程式为_________________________________________。 (4)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层,生成HCl和CO2是放热反应,当1?mol?Cl2参与反应时释放145?kJ的热量,写出这个反应的热化学方程式:?___________________________。 (5)充分燃烧一定量的丁烷放出的热量为Q?kJ,经测定完全吸收生成的二氧化碳需消耗5?mol/L的KOH溶液100?mL,恰好生成正盐。燃烧1?mol丁烷放出的热量是______________。
参考答案:(1)量热计 (2)DE;F (3)SiH4(l)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l)?ΔH=-1427.2?kJ/mol (4)2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290?kJ/mol? (5)16Q?kJ
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 (14分)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ
| 用炭粉在高温条件下还原CuO
| 方法Ⅱ
| 电解法:2Cu+H2O Cu2O+H2↑
| 方法Ⅲ
| 用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2
| (1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成 而使Cu2O产率降低。 (2)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=akJ·mol—1; 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=bkJ·mol—1; 2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) △H=ckJ·mol—1. 方法Ⅰ制备过程会产生有毒气体,写出制备反应的热化学方程式 。 (3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极生成Cu2O反应式为 。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为 。 (5)方法Ⅲ可以用甲醛稀溶液替代肼,但因反应温度较高而使部分产品颗粒过大, (填操作名称)可分离出颗粒过大的Cu2O。 (6)在相同的密闭容器中,用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验: 2H2O(g)2H2(g)+O2(g)
参考答案:
本题解析:
本题难度:困难
5、简答题 随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO): CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) 根据题意完成下列各题:反应达到平衡时, (1)平衡常数表达式K=______,升高温度,K值______(填“增大”、“减小”或“不变”). (2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=______(用?nB?tB?表示) (3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的 ,下列有关该体系的说法正确的是______ a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快 c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时增大 (4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:______(用化学方程式表示). (5)使用燃料电池是节能减排的重要手段之一.CO和H2(俗称水煤气)燃料电池就是其中的一种,该电池的两极分别通入燃料气(水煤气)和氧气.电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-.水煤气在一定条件下可以合成二甲醚,同时还产生一种可以参与大气循环的无机化合物,3CO+3H2=CH3OCH3+CO2?或?2CO+4H2=CH3OCH3+H2O.上述水煤气燃料电池的负极反应方程式:(写1个)______. (6)如图是丙烷、二甲醚燃烧过程中能量变化图,其中x为各自反应中对应的系数.根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式:______
参考答案:(1)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,根据反应方程式可知,平衡常数为K=c(CH3OH)c(CO)?c2(H2),由图象可知,当温度升高时,甲醇的物质的量减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则平衡常数减小, 故答案为:K=c(CH3OH)c(CO)?c2(H2);?减小; (2)由图象可知,时间达到tB时,甲醇的物质的量为nB,则甲醇的反应速率为v(CH3OH)=nB3tBmol?(L?min)-1,由方程式可知v(H2)=2v(CH3OH)=2nB3tBmol?(L?min)-1, 故答案为:2nB3tBmol?(L?min)-1; (3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的12,体系的压强增大,正逆反应速率增大,平衡向正反应方向移动,甲醇的物质的量增加,由于温度不变,则平衡常数不变,达新平衡时,虽然氢气反应一部分,但由于体积的影响大于平衡移动的影响,则氢气的浓度增大, 故答案为:bc; (4)Cu2O能被CO还原生成CO2和Cu,该反应为可逆反应,反应体系中通入少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,反应为Cu2O+CO
2Cu+CO2, 故答案为:Cu2O+CO
2Cu+CO2; (5)CO和H2都具有还原性,为燃料电池的负极,被氧化失去电子生成CO2和H2O,电极反应为CO+O2--2e-=CO2,或H2+O2--2e-=2H2O, 故答案为:CO+O2--2e-=CO2,H2+O2--2e-=2H2O; (6)由图象可知生成1mol水时,二甲醚燃烧放出485KJ的热量,则生成3mol水,放出的热量为3×485KJ=1455KJ, 所以热化学方程式为CH3OCH3(g)+3O2(g)点燃
本题解析:
本题难度:一般
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