|
|
|
高中化学知识点总结《热化学方程式》试题预测（2020年最新版）(四)
2021-02-18 05:00:27
【 大 中 小】
|
1、填空题 （15分）研究碳及其化合物有重要意义。
（1）科学家用CO2和H2生产甲醇做燃料。
已知：甲醇的燃烧热ΔH= -726.5kJ/mol；氢气的燃烧热ΔH= -285.8kJ/mol；
则常温常压下，CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(l)的热化学方程式 。
（2）460℃时，在4L密闭容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定条件下反应，测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化关系如图所示。
①从反应开始到3min时，H2O(g)的平均反应速率 ，
②下列措施中既能加快反应速率又能使H2的转化率增大的是 ，
A．使用更有效的催化剂
B．在原容器中再充入1mol CO2
C．在原容器中再充入1mol He
D．缩小容器的体积
| E、将甲醇及时分离出来
③若该反应的焓变为ΔH，则下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________。
④该条件下，此反应的化学平衡常数为 。
（3）科学家研究发现，还可以用电催化法将CO2还原为碳氢化合物。原理如下图所示（电解质溶液是一种钾盐）。若CxHy为C2H4，则该原理的总反应式为为： 。
（4）已知
化学式
| 电离平衡常数
| HCN
| K=4.9×10-10
| H2CO3
| K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11
|
①25℃时，测得HCN和NaCN的混合溶液的pH=11，则c(HCN)/c(CN-)=_________。
②向NaCN溶液中通入少量CO2，则发生反应的离子方程式为：________________。
参考答案：（15分）．
（1）CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=" -130.9" kJ/mol （2分）
（2）①0.042mol/(l·min) （1分） ，②BD （2分），③BE （2分），④36 （2分）；
（3）2CO2+ 2H2O =C2H4+3O2（2分）
（4）①2.0×10-2（2分），②CN-+ CO2+ H2O ="HCN+" HCO3-（2分）
本题解析：（1）甲醇燃烧的热化学方程式是CH3OH(l)+3/2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH= -726.5kJ/mol，氢气燃烧的热化学方程式是H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) ΔH= -285.8kJ/mol，根据盖斯定律，将氧气消去，下式乘以3减去上式可得氢气与二氧化碳反应生成甲醇的热化学方程式，答案为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=" -130.9" kJ/mol；
（2）①从反应开始到3min时，甲醇的物质的量增加0.50mol，则水蒸气的物质的量也增加0.50mol，所以H2O(g)的平均反应速率是0.50mol/4L/3min="0.042" mol/(l·min)；
②A、使用催化剂，只能加快反应速率，不能改变平衡，所以氢气的转化率不变，错误；B、在原容器中再充入1mol CO2，则反应物的浓度增大，反应速率加快，同时平衡正向移动，则氢气的转化率增大，正确；C、在原容器中再充入1mol He，则容器的压强增大，但各物质的浓度不变，反应速率和平衡都不变，错误；D、缩小容器的体积，则压强增大，反应速率加快，同时平衡正向移动，氢气的转化率增大，正确，答案选BD；
③A、氢气的起始物质的量不是0，与题意不符，错误；B、二氧化碳的转化率逐渐增大，达到平衡时，不再增大，正确；C、因为是恒容条件，气体的密度始终不变，不能判断为平衡状态，错误；D、一个化学反应的反应热只与反应物与生成物的状态有关，所以反应热始终不变，错误；E、该反应是气体的物质的量发生变化的可逆反应，所以气体的平均相对分子质量也发生变化，达到平衡时，不再变化，正确，答案选BE；
④根据图像可知，平衡时甲醇的物质的量是0.75mol，二氧化碳的物质的量是0.25mol，则水蒸气的物质的量是0.75mol，氢气的物质的量是3.25-0.75×3=1mol，根据平衡常数的定义，则该条件下的平衡常数K=(0.75/4)2/(1/4))30.25/4=36；
（3）根据电子的移动方向可知，铜极为阴极，铂极为阳极，阴极是二氧化碳得到电子与氢离子结合为乙烯和水，阳极是水失去电子，生成氧气和氢离子，所以总反应是二氧化碳与水反应生成乙烯和氧气，化学方程式是2CO2+ 2H2O =C2H4+3O2；
（4）①因为HCN的电离常数K=4.9×10-10=c(H+) c(CN-)/ c(HCN)，pH=11，则c(H+)=10-11mol/L，则c(HCN)/c(CN-)= c(H+)/K=2.0×10-2；
②向NaCN溶液中通入少量CO2，根据表中酸的电离常数可知，酸性：H2CO3＞HCN＞HCO3-，所以NaCN和碳酸氢钠，不会再生成碳酸钠和HCN，则反应的化学方程式为NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3，
考点：考查盖斯定律的应用，化学平衡状态的判断，化学平衡移动的应用，电离常数的应用
本题难度：困难
2、简答题 已知下列热化学方程式：
（1）C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
（2）2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
（3）2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=-2599kJ?mol-1
请写出C（s，石墨）和H2（g）生成1mol C2H2（g）的热化学方程式______．
参考答案：（1）C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ?mol-1
（2）2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6 kJ?mol-1
（3）2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=-2599kJ?mol-1
利用盖斯定律将（1）-(2)2-(3)2可得：
2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）△H=（-393.5kJ/mol）-2×（-571.6kJ/mol）-（-2599 kJ/mol）=+226.7kJ?mol-1，
所以热化学反应方程式为：2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）；△H=+226.7kJ?mol-1
故答案为：2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）；△H=+226.7kJ?mol-1．
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥，在工农业生产中有着非常重要的地位。
（1）工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)+CO2(g) H2O(l)+H2NCONH2(l) △H=-103．7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是
A．采用高温
B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂
D．减小体系内CO2浓度
|
（2）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)+CO2(g)
H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l)
H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2．
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 L密闭容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图I所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第
步反应决定，总反应进行到
min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上图II所示，则△H2
0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在温度70-95℃时，工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应，化学方程式为
②已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)．△H=180．6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92．4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483．6 kJ·mol-1
则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H=
kJ·mol-1
（4）尿素燃料电池结构如上图III所示。其工作时负极电极反应式
可表示为
。
参考答案：（1）A B C （2分）
（2）①2（2分）; 55（2分）② >（2分）
（3）①CO(NH2)2＋NO＋NO2=CO2＋2N2＋2H2O（2分）
②
本题解析：
本题难度：困难
4、选择题 1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94kJ热量，此反应的热化学方程式为（ ）
A．C + H2O ="=" CO + H2ΔH= +131.28kJ·mol-1
B．C(s)+ H2O(g) ="=" CO(g) + H2(g)ΔH= +10.94 kJ·mol-1
C．C(s)+ H2O(l) ="=" CO(g) + H2(g)ΔH= +131.28kJ·mol-1
D．C(s)+ H2O(g) ="=" CO(g) + H2(g)ΔH= +131.28kJ·mol-1
参考答案：D
本题解析：碳和水蒸气反应是吸热反应，所以△H大于0。根据题意可知1mol碳即12g碳吸热是10.94kJ×12＝131.28kJ，因此选项D正确，A没有注明物质的状态，B中反应热不正确，C中水的状态不是气态，答案选D。
本题难度：一般
5、填空题 4克硫粉在氧气中完全燃烧时放出37千焦热量，该反应的热化学方程式是：_____________ 。
参考答案：“略”
本题解析：
本题难度：一般
考试问吧
