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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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高中化学知识点讲解《热化学方程式》考点预测(2017年强化版)(十)
2017-08-08 03:55:42 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【
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1、填空题  (14分)质子交换膜燃料电池广受关注。
(1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。
已知:C(s)+O2(g)CO(g)    ΔH1=-110.35kJ·mol-1
2H2O(l)2H2(g)+O2(g)    ΔH2=+571.6kJ·mol-1
H2O(l)H2O(g)    ΔH3=+44.0kJ·mol-1
则C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)    ΔH4=       
(2)燃料气(流速为1800mL·h-1;体积分数为50% H2,0.98% CO,1.64% O2,47.38% N2)中的CO会使电极催化剂中毒,使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。
①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化反应的化学方程式为           
②灼烧草酸铈[ Ce2(C2O4)3]制得CeO2的化学方程式为             
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示。

加入   (填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。催化剂为CuO/CeO2—HIO3,120℃时,反应1h后CO的体积为   mL。
(3)图2为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图。该装置中   (填“a”或“b”)为电池的负极,负极的电极反应式为           


参考答案:(1) +131.45 kJ·mol-1
(2) ①2CO+O22CO2
②Ce2(C2O4)32CeO2+4CO↑+2CO2↑
③HIO3; 3.528
(3) a; HCOOH-2e-CO2↑+2H+


本题解析:(1)C(s)+O2(g)CO(g) ΔH1=-110.35kJ·mol-1              ①
2H2O(l)2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6kJ·mol-1               ②
H2O(l)H2O(g) ΔH3=+44.0kJ·mol-1                    ③
ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3="+131.45" kJ·mol-1
(2)①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化生成CO2,反应的化学方程式为2CO+O22CO2
②灼烧草酸铈[ Ce2(C2O4)3]制得CeO2,CO2和CO,化学方程式为Ce2(C2O4)32CeO2+4CO↑+2CO2↑
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示。从图中可知,加入HIO3反应速度快,所需温度低,CO的转化率大;120℃时,CO的转化率为80%
反应1h后CO的体积为×1800×0.98%×80%=3.528mL;
(3)由图2可知,电子从a端进入,从b端流出,说明a为电池的负极;且电极反应为HCOOH-2e-CO2↑+2H+。
考点:反应热的计算,化学反应方程式的书写,化学反应方程式的计算,原电池的相关知识


本题难度:困难



2、选择题  已知下列热化学方程式
⑴C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H1="-110." 5kJ/mol
⑵2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-483.6 kJ·
由此可知C(s)+ H2O(g) ="=" CO(g) + H2(g) ΔH3。则 ΔH3等于
A.+131.3kJ·mol-1
B.-131.3kJ·mol-1
C.+373.1kJ·mol-1
D.-373.1kJ·mol-1


参考答案:A


本题解析:根据盖斯定律,(1)-(2)÷2得C(s)+ H2O(g) ="=" CO(g) + H2(g),所以该反应的反应热是-110.5kJ/mol+483.6kJ/mol÷2=+131.3kJ·mol—1。
考点:考查盖斯定律的应用。


本题难度:一般



3、简答题  氨在国民经济中占有重要地位.
(1)合成氨工业中,合成塔中每生成2mol?NH3,放出92.2kJ热量.
①工业合成氨的热化学方程式是______.
②若起始时向容器内放入2mol?N2 和6mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q______(填“>”、“<”或“=”)184.4kJ.
③已知:(如图1所示)
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1mol?N-H键断裂吸收的能量约等于______kJ.
(2)工业生产尿素的原理是以NH3 和CO2 为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H20(l),该反应的平衡常数和温度的关系如表所示:

T/℃165175185195
K
111.9
74.1
50.6
34.8
①△H______(填“>”、“<”或“=”)0.
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3 和CO2 的物质的量之比(氨碳比)
n(NH3)
n(CO2)
=x,碳比(x)与CO2 平衡转化率(α)的关系如图2所示.α 随着x增大而增大的原因是______.
③图2中的B点处,NH3的平衡转化率为______.


参考答案:(1)①合成塔中每生成2mol NH3,放出92.2kJ热量,依据热化学方程式写出,标注物质聚集状态和对应反应放出的热量写出热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol
②反应是可逆反应不能进行彻底,该温度下合成塔中放入2mol N2和6mol H2,达平衡后放出的热量小于184.4 kJ;
故答案为:<;
③3H2+N2?2NH3,反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=3×436+945.8-6×N-H键键能=-92.2,N-H键键能=391KJ;
故答案为:391;
(2)①平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;
②2NH3 (g)+CO2 (g)?CO(NH2)2 (l)+H2O (l),图象分析判断,增大氨气浓度平衡正向进行,转化率增大,故答案为:c(NH3)增大,平衡正向移动;
③B点处x=4,原料气中的NH3和CO2的物质的量之比为4,二氧化碳转化率为64%,假设氨气为4mol,二氧化碳为1mol,则反应的二氧化碳为0.64mol,
依据化学方程式2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(l)反应的氨气为1.28mol,
NH3的平衡转化率=1.28mol4mol×100%=32%;
故答案为:32%;


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  化学反应N2+3H2=2NH3的能量变化如下图所示,该反应的热化学方程式是

[? ]
A.N2(g)+3H2(g) === 2NH3(1) △H=2(a-b-c)kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g) === 2NH3(g) △H=2(b-a)kJ·mol-1
C.N2(g)+H2(g) === NH3(1) △H=(b+c-a)kJ·mol-1
D.N2(g)+H2(g) === NH3(g) △H=(a+b)kJ·mol-1


参考答案:A


本题解析:


本题难度:简单



5、选择题  相同温度下,有下列三个热化学方程式:
(1)2H2(l)+O2(g)=== 2H2O(l) △H1= -Q1 kJ·mol-1
(2)2H2(g)+O2(g)=== 2H2O(l) △H1= -Q2 kJ·mol-1
(3)2H2(l)+O2(g)=== 2H2O(g) △H1= -Q3 kJ· mol-1
则Q1、Q2、Q3的关系表示正确的是

[? ]


A. Q1=Q2
B. Q1 >Q3
C. Q3> Q2> Q1
D. Q1=Q2=Q3


参考答案:B


本题解析:


本题难度:一般



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