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高考化学高频试题、高中化学题库汇总-压中真题已成为一种习惯

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高中化学知识点归纳《热化学方程式》高频试题特训(2017年最新版)(六)
2017-08-08 03:50:36 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【
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1、填空题  (1)8g液态的CH3OH在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳气体和液态水时释放出Q kJ的热量。试写出液态CH3OH燃烧热的热化学方程式                             
(2)在化学反应过程中,破坏旧化学键需要吸收能量,形成新化学键又会释放能量。

化学键
H—H
N—H
N≡N
键能/kJ·mol-1
436
391
945
 
已知反应N2+3H2=2NH3 ΔH=a KJ/mol。
试根据表中所列键能数据计算a的数值为:               
(3)已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1=-393.5 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH2=-571.6 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH3=-2599 kJ/mol
根据盖斯定律,由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的热化学方程式:                 


参考答案:.(1)CH3OH(l)+3/2 O2(g)= CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=-4QKJ/mol
(2)-93。  (3)2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)   KJ/mol


本题解析:
试题解析:(1) 燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物释放的热量。8g CH3OH燃烧放热Q kJ,则1 molCH3OH完全燃烧放热4Q kJ.所以CH3OH(l)+ O2(g)= CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=-4QKJ/mol;(2) ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=(945+3×436)kJ/mol -2×3×391 kJ/mol ="-93" kJ/mol,即a=-93。(3) :C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)  ΔH1=-393.5 kJ/mol        ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)  ΔH2=-571.6 kJ/mol              ②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH3=-2599 kJ/mol   ③
由 (①×4+ ②-③)/2得2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)   KJ/mol
考点:盖斯定律的应用和热化学方程式的书写


本题难度:困难



2、填空题  2009年12月7日~18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012年至2020年的全球减排协议,大会倡导“节能减排” 和“低碳经济”,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。过渡排放CO2会造成“温室效应”,科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是____________(填字母)。
A.△H>0,△S>0          B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0          D.△H<0,△S>0
(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=                        
②该反应的平衡常数表达式K       
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是          (填字母)。
A.升高温度
B.将CH3OH(g)及时液化抽出
C.选择高效催化剂
D.再充入l molCO2和3 molH2
(3)25℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:___________________________________________。
(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此电池的负极应加入或通入的物质有__________           _____;其正极的电极反应式是:_____________________________________。


参考答案:(1) C(2分)
(2) ① 0.075 mol·L-1·min-1(2分,单位错漏扣1分)
② (2分)
③ BD(2分,只有填写BD才可得分,其他填法均不能得分)
(3)CH3OH(l)+O2 =CO2(g)+2H2O(l) H=-725.8 kJ·mol-1(3分,单位错漏扣1分)
(4)甲醇、氢氧化钠、水(漏写一个扣1分,漏写两个或错写均不得分);O2+2H2O+4e-=4OH?(各2分)


本题解析:化学高考试题中的信息题常常和时事联系很紧密。
图像类试题一直在高考试题中保留,并且今后还会继续保留。这类题型能够考查学生对图形图像的抽象、概括和分析能力,对图像数据的处理能力。另处,预计今年电化学、化学平衡常数、反应热和熵变的判断将成为某些地区考题的热点,特别是第一届新课标高考的省区,故笔者在设计试题时安排了上述的内容。
本题集化学反应速率与化学平衡、反应热和电化学知识为一体,通过甲醇联系起来,可谓“一题多点”,这样设计有利于考查学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。笔者对近年来的各省区高考试题分析,这样的题型很有可能是今后高考命题的一个方向。本题难度适中,符合2010年高考考试大纲要求。
(1)通过图像可以看出,该反应是一个放热反应,因而△H<0又由化学方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)得,反应后气体分子的物质的量减小,故△S<0所以C项正确;
(2)①因容器的体积为l L,CO2的起始浓度为1.00 mol/L,平衡浓度为0.25 mol/L,反应时间为10 min,所以CO2的平均反应速率v(CO2)= 0.075 mol·L-1·min-1;
①该反应的平衡常数表达式K= 
③由于该反应的正反应是放热反应,所以升高温度,平衡会逆向移动,A项错误;将CH3OH(g)及时液化抽出,相当于减小生成物的浓度,使平衡正向移动,B项正确;催化剂只能影响反应速率,不能使平衡发生移动,C项错误;再充入l molCO2和3 molH2相当于增大体系的压强,化学平衡向气体体积缩小的方向(即正向)移动,故D项正确。
(3)根据题意, 16g 液态甲醇,即0.5 mol CH3OH完全燃烧,当恢复到原状态时,放出369.2kJ的热量,可以计算出1 mol CH3OH完全燃烧应放出热量725.8 kJ,故该反应的热化学方程式:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-725.8 kJ·mol-1;
(4)作为电池的负极应是失去电子的物质,发生的是氧化反应;正极处发生的是还原反应。原料为氢氧化钠、甲醇、水和氧气,显然氧化的氧化性强,是得到电子的物质,甲醇是失去电子的物质,而氢氧化钠、水是电解质溶液。所以在电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠和水。正极为氧气得电子,发生的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH?。


本题难度:困难



3、选择题  已知在25 ℃时:2C(s)+O2(g)=2CO(g)  △H1=-222 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-484 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)      △H3=-394 kJ/mol
则25 ℃时,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的反应热 △H4为
A.-82 kJ/mol
B.-41 kJ/mol
C.-312 kJ/mol
D.+82 kJ/mol


参考答案:B


本题解析:根据所给热化学方程式,依据盖斯定律③—①×1/2—②×1/2得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的反应热△H4=△H3—1/2△H2—1/2△H1=-41kJ/mol,选B。
考点:考查盖斯定律的应用。


本题难度:一般



4、简答题  (14分)甲醇是一种重要的化工原料,在生产中有着重要的应用。工业上用甲烷氧化法合成甲醇的反应有:

(1)用CH4和02直接制备甲醇蒸气的热化学方程式为                     。
(2)某温度下,向4 L恒容密闭容器中通人6 mol C02和6mol CH4,发生反应(i),平衡体系中各组分的体积分数均为,则此温度下该反应的平衡常数K=       ,CH4的转化率为                 
(3)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应的热化学方程式为:
,科研人员对该反应进行了研究,部分研究结果如下:

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率”看,工业制取甲酸甲酯应选择的压强是    (填“3.5× 106 Pa” “4.O×106 Pa”或“5.0× 106 Pa”)。
②实际工业生产中采用的温度是80℃,其理由是                              。
(4)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示:

①通入a气体的电极是电池的        (填“正”或“负”)极,其电极反应式为    .
②常温下,用此电池以惰性电极电解O.5 L饱和食盐水(足量),若两极共生成气体1.12 L(已折算为标准状况下的体积),则电解后溶液的pH为   (忽略溶液的体积变化)。


参考答案:(1)2CH4(g)+02(g)?2CH3OH(g)△H=-251.6 kJ/mol
(2)1   33.3%
(3)①4.0×106Pa。
②80℃时速率大且高于80℃时速率变化不明显,又因为升温化学平衡逆向移动,转化率降低。
(4)①甲醇、CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
②13


本题解析:(1)由盖斯定律知(i)×2+(ii)×2+(iii)得2CH4(g)+02(g)?2CH3OH(g)其△H=(+247.3kJ/mol)×2+(-90.1 kJ/mol)×2+(-566.0 kJ/mol)="-251.6" kJ/mol(2)利用三行式:设反应消耗CH4物质的量为n
CH4(g)+C02(g)?2CO(g)+2H2(g)
起始n/mol   6    6     0     0
变化n/mol   n    n     2n    2n
平衡n/mol  6-n  6-n    2n    2n
由题意得:2n/(12+2n)="1/4" 解得n=2mol
K=(12×12)/(1×1)=1
CO转化率为(2/6)×100%=33.3%(3)①由图可知, 3.5× 106 Pa 到4.O×106 Pa 之间甲醇转化率提高最明显,且4.0×106Pa时甲醇转化率已经较高,故工业制取甲酸甲酯选择的压强为4.0×106Pa。②图像中80℃时速率大且高于80℃时速率变化不明显,又因为该反应为放热反应升温不利反应正向进行,所以实际采用的温度是80℃。(4)①由DMFC的工作原理图示,根据电子流动方向判断a为负极通入的为甲醇。电极反应方程式为:CH3OH-6e-+2H2O=CO2+6H+②惰性电极电解O.5 L饱和食盐水,两极共生成气体0.05mol即氢气、氯气各0.025mol由反应2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-可得C(OH-)=0.05mol/0.5L=0.1mol/L所以PH=13
考点:理解盖斯定律,并能运用盖斯定律进行有关反应焓变的简单计算。了解化学平衡常数的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。 了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
点评:本题考查热化学方程式的书写及盖斯定律的应用、化学平衡常数的求算、利用影响化学反应速率与化学平衡的因素控制化学反应的进行,电化学方程式的书写有简单计算,考查对知识理解能力与综合运用能力。


本题难度:困难



5、选择题  下列说法正确的是
A.含4molHCl的浓盐酸与足量MnO2充分反应,转移2NA个电子
B.500℃、30MPa下,将0.2mol N2和0.6molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热7.72kJ,其热化学方程式为:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ·mol-1
C.对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H


参考答案:


本题解析:


本题难度:一般



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