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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