
可能用到的相對原子量:H-1、O-16、Na-23
一、選擇題:本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。
1. 下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是
A. 將球浸泡在熱水中顏色加深
B. 實驗室制取乙酸乙酯時,將乙酸乙酯不斷蒸出
C. 合成氨過程中使用過量的氮氣以提高氫氣的轉化率
D. 工業(yè)上合成氨時將溫度控制在400~500℃
【答案】D
【解析】存在 平衡,溫度升高,平衡逆移,可以用勒夏特列原理解釋,故A不符合題意;濃硫酸作用下乙醇和乙酸共熱發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯和水,該反應是可逆反應,將乙酸乙酯不斷蒸出,生成物的濃度減小,平衡向正反應方向移動,能用平衡移動原理解釋,故B不符合題意;合成氨反應為可逆反應,增大反應物氮氣濃度,平衡向正反應方向移動,氫氣的轉化率增大,則合成氨過程中使用過量的氮氣以提高氫氣的轉化率能用平衡移動原理解釋,故C不符合題意;合成氨是放熱反應,升高溫度平衡向逆反應方向移動,工業(yè)合成氨時控制溫度為工業(yè)上合成氨時將溫度控制在400~500℃是為了提高催化劑的活性,加快反應速率,提高生產(chǎn)效率,不能用勒夏特列原理解釋,故D符合題意;
故答案選D。
2. 化學反應中的能量變化,通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。下列相關表述正確的是
A. 甲烷的燃燒熱為,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為
B. 在一定溫度和壓強下,將0.5ml和1.5ml充分反應生成,放出熱量19.3kJ,則其熱化學方程式為
C. 在101kPa時,2g完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式表示為
D. ,,則
【答案】C
【解析】甲烷燃燒的熱化學反應方程式中水為液態(tài),A錯誤;該反應為可逆反應,0.5ml和1.5ml不能完全反應,B錯誤;2g氫氣完全燃燒放出285.8KJ熱量,則4g氫氣完全燃燒放出571.6KJ熱量,氫氣燃燒的熱化學方程式表示為,C正確;的焓值比的焓值大,在其它反應物和生成物完全一樣的情況下,前面反應放熱更能多,,D錯誤;
故選C。
3. 反應A(g)+3B(s)=2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應速率如下,其中表示反應速率最快的是
A. v(A)=0.15ml/(L·min)B. v(B)=0.1ml/(L·s)
C. v(C)=0.40ml/(L·min)D. v(D)=0.0lml/(L·s)
【答案】D
【解析】比較化學反應速率快慢時,可根據(jù)各物質表示的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,將選項中各物質表示的速率轉化為同一物質所表示的反應速率后進行比較,注意單位要統(tǒng)一。
v(A)=0.15ml/(L·min),A不合題意; B為固體,濃度始終不變,不能用來表示化學反應速率,B不合題意; ,C不合題意;,D符合題意;
故選D。
4. 氫鹵酸的能量關系如圖所示,下列說法正確的是
A. 已知HF氣體溶于水放熱,則HF的
B. 相同條件下,HCl的比HBr的小
C. 相同條件下,HCl的比HI的大
D.
【答案】D
【解析】已知HF氣體溶于水放熱,則HF的?H1>0,HF的,A不正確;?H2>0,HCl的熱穩(wěn)定性強于HBr,則相同條件下,HCl的比HBr的大,B不正確;相同條件下,HCl和HI的,都表示氣態(tài)氫原子到溶液中氫離子的形成,則二者的相同,C不正確;X(g)→X-(g),該過程中原子得電子生成穩(wěn)定離子,放出熱量,則,D正確;
故選D。
5. 在一定溫度下的定容容器中,當下列哪些物理量不再發(fā)生變化時,表明反應已達到平衡狀態(tài)的個數(shù)有
①混合氣體的壓強;②混合氣體的密度;③B的物質的量濃度;④混合氣體的總物質的量;⑤混合氣體的平均相對分子質量;⑥與的比值;⑦混合氣體的總質量;⑧混合氣體的總體積;⑨C、D的分子數(shù)之比為1∶1
A. 4個B. 5個C. 6個D. 7個
【答案】A
【解析】該反應的反應前后氣體體積不變,所以無論該反應是否達到平衡狀態(tài),混合氣體的壓強始終不變,所以不能根據(jù)混合氣體的壓強判斷反應是否達到平衡狀態(tài),①不選;A為固體,隨著反應進行,氣體質量改變,體積不變,故當混合氣體的密度不變時,該反應達到平衡狀態(tài),②選;B的物質的量濃度不變時,B的物質的量不變,反應達到化學平衡,③選;該反應是一個反應前后氣體體積不變的化學反應,混合氣體的物質的量始終不變,所以不能根據(jù)混合氣體總物質的量判斷反應是否達到平衡狀態(tài),④不選;A為固體,隨著反應進行,混合氣體的質量改變,該反應是一個反應前后氣體體積不變的化學反應,混合氣體的物質的量始終不變,該反應是一個反應前后混合氣體的平均相對分子質量改變的反應,當混合氣體的平均相對分子質量不變時,該反應達到平衡狀態(tài),⑤選;正逆反應速率相等時,反應達到平衡,雖然與的比值不變,但由于未說明二者表示的是正速率還是逆速率,所以不能判斷是否達到平衡狀態(tài),⑥不選;A為固體,隨著反應進行,混合氣體的質量改變,當混合氣體的總質量不變時,反應達到化學平衡,⑦選;容器的容積不變,混合氣體的總體積始終不變,故混合氣體的總體積不能說明反應達到平衡,⑧不選;C、D的分子數(shù)之比為1∶1,無法判斷各組分的濃度是否不再變化,則無法判斷是否達到平衡狀態(tài),⑨不選;
符合題意的是②③⑤⑦,故答案選A。
6. 在一密閉容器中發(fā)生反應: ,達到平衡時采取下列措施,可以使正反應速率增大、D的物質的量濃度增大的是
A. 移走少量CB. 升高溫度
C. 縮小容積,增大壓強D. 容積不變,充入氦氣
【答案】C
【解析】移走少量C,由于C為固體,則化學平衡不移動,反應速率和D的濃度均不變,故A錯誤;升高溫度,反應速率增大,則正反應速率V正增大,該反應是放熱的反應,升高溫度,平衡逆向移動,c(D)減小,故B錯誤;增大壓強,能夠使正反應速率v正增大,且容積縮小,D的物質的量濃度c(D)也增大,故C正確;容積不變,充入氦氣,由于各組分的濃度不變,化學平衡不移動,則正反應速率v正和D的物質的量濃度c(D)均不變,故D錯誤;
故選:C。
7. 下列說法錯誤的是
A. 合成氨反應采取循環(huán)操作主要是為了提高化學反應速率
B. 在溶液中達平衡后,加少量KCl固體,溶液顏色不變
C. 一定條件下,可逆反應達到平衡后,保持容器溫度和容積不變,再通入一定量,則再次達到平衡時的質量分數(shù)減小
D. 一定溫度下,對平衡體系縮小體積,再次達到平衡時不變
【答案】A
【解析】合成氨工業(yè)采用循環(huán)操作,主要是為了提高氮氣和氫氣的利用率,提高經(jīng)濟效益,A項錯誤;在溶液中達平衡后,該反應的實質是,加入少量KCl固體,平衡不移動,離子濃度不變,顏色不變,B項正確;加入一定量后,體系壓強增大,平衡向正反應方向移動,再次平衡時的質量分數(shù)減小,C項正確;溫度不變,不變,縮小體積,平衡逆向移動,由于K不變,則再次達到平衡時不變,D項正確;
故選A。
8. 下列是有關外界條件對化學反應速率或化學平衡影響的圖像,其中圖像和實驗結論表達均正確的是
A. 是其他條件一定時,反應速率隨溫度變化的圖像,則
B. ,時縮小體積增大了壓強,平衡向正反應方向移動
C. 是在有、無催化劑存在條件下,建立平衡過程的圖像,曲線b代表使用了催化劑
D. 是一定條件下,向含有一定量A的恒容密閉容器中逐漸加入B,達平衡時A的轉化率的圖像
【答案】A
【解析】根據(jù)圖像知,當正逆反應速率相等時,反應達到平衡,之后升高溫度,,平衡向正反應方向移動,則反應的,A正確;該反應為氣體體積減小的反應,時增大壓強,正反應速率增加,平衡正向移動,根據(jù)勒夏特列原理知,再次平衡時,容器內(nèi)壓強比加壓前大,則再次平衡時,反應速率應大于加壓前的反應速率,B錯誤;該反應是氣體體積減小的反應,增大壓強,平衡正向移動,A的體積分數(shù)減小,曲線a速率增大,而A的體積分數(shù)不變,平衡沒有移動,說明使用了催化劑,C錯誤;由于不斷加入B,A的轉化率會一直增大不會出現(xiàn)下降,D錯誤;
答案選A。
9. 近年,我國科學家利用兩種不同的納米催化劑在室溫水汽條件下實現(xiàn)高效催化氧化,其反應歷程中相對能量的變化如圖所示(分別代表過渡態(tài)1、過渡態(tài)2、過渡態(tài)3),下列說法正確的是
A. 在該條件下,催化效果較好的催化劑是,故使用催化劑能提高反應物的轉化率
B. 若利用進行同位素標記實驗,檢測到以上反應中有和生成,說明反應過程中有鍵的斷裂
C. 反應:的,該反應在低溫時不能自發(fā)進行
D. 若ⅱ表示被吸附在催化劑表面,則更容易吸附
【答案】B
【解析】根據(jù)圖示可知作為催化劑活化能降低更多,因此效果較好的催化劑是,但是催化不能改變平衡移動,不能提高反應物的轉化率,A錯誤; 若利用進行同位素標記實驗,檢測到以上反應中有和生成,來自于,說明O-H鍵斷裂,B正確;反應的生成物能量低于反應物則的,該反應為熵減的放熱反應,在低溫時能自發(fā)進行,C錯誤;若ⅱ表示被吸附在催化劑表面,N-的活化能更低,因此更容易吸附,D錯誤;
故選B。
10. 溫度為T時,在三個起始體積均為1L的密閉容器中發(fā)生反應:。達到平衡時,下列說法不正確的是
A. 容器Ⅰ中SO2的轉化率小于容器Ⅱ中SO2的轉化率
B. 容器Ⅰ中放出的熱量為177.3kJ
C. 平衡時SO3的物質的量:a>1.8,b>1.8
D. 容器Ⅱ的平衡常數(shù)大于容器Ⅲ中的平衡常數(shù)
【答案】D
【解析】容器Ⅰ為恒溫恒容,容器Ⅱ為恒溫恒壓,起始量相同,Ⅰ容器中達到平衡狀態(tài)時氣體壓強減小,Ⅱ容器中隨反應進行,氣體壓強保持恒壓,相對于I容器,II相當于增大壓強,平衡正向進行,二氧化硫轉化率增大,所以容器Ⅰ中SO2的轉化率小于容器Ⅱ中SO2的轉化率,故A正確;由ΔH=-197kJ?ml-1可知,生成2mlSO3時,放出熱量為197kJ,而容器Ⅰ中達到平衡時,SO3為1.8ml,即放出的熱量為197kJ×0.9=177.3kJ,故B正確;由A選項分析可知,II中三氧化硫物質的量a>1.8,Ⅲ中是逆反應達到的平衡狀態(tài),且III為絕熱容器,隨反應進行溫度降低,相對于容器I,相當于降溫,平衡正向進行,b>1.8,故C正確;容器Ⅰ和容器Ⅱ的溫度相同,所以兩容器中反應的平衡常數(shù)相等,容器Ⅰ恒溫恒容,容器Ⅲ為絕熱恒容,反應為放熱反應,Ⅲ中是逆反應達到的平衡狀態(tài),隨反應進行溫度降低,平衡正向進行,平衡常數(shù)增大,所以容器Ⅱ的平衡常數(shù)小于容器Ⅲ中的平衡常數(shù),故D錯誤,
故選D。
11. 如圖所示為NH4Cl的熱循環(huán)過程,結合數(shù)據(jù)計算可得ΔH6(kJ·ml-1)為
A. –2332B. +248C. +876D. –1704
【答案】C
【解析】根據(jù)圖示①
②
③
④
⑤
根據(jù)蓋斯定律③+④-①-②-⑤得,故選C。
12. 利用天然氣制乙炔,反應原理如下:
①
②
在1L恒容密閉反應器中充入適量的,發(fā)生上述反應,測得某溫度時各含碳物質的物質的量隨時間變化如圖所示。下列敘述正確的是
A. M點正反應速率小于逆反應速率
B. 反應前30min以乙烯生成為主
C. 若60min后升溫,乙曲線上移,甲曲線下移
D. 0~40min內(nèi)平均速率為2.
【答案】B
【解析】根據(jù)題干方程式特點,隨反應進行,甲烷含量逐漸減小,乙烯物質的量先增大后減小,產(chǎn)物乙炔物質的量只增大,因此曲線甲代表乙炔、乙代表甲烷、丙代表乙烯;根據(jù)曲線變化,30 min前以乙烯生成為主,30 min后,以乙炔生成反應為主。
由分析可知,乙代表甲烷,M點時,甲烷的物質的量減小,說明反應向正向進行,則正反應速率大于逆反應速率,A項錯誤;由分析可知,30 min前以乙烯生成為主,B項正確;根據(jù)題干,兩反應均屬于吸熱反應,升高溫度,平衡正移,甲烷物質的量減少,乙炔物質的量增大,則乙曲線下移,甲曲線上移,C項錯誤;乙代表甲烷,0~40min內(nèi)平均速率為,D項錯誤;
答案選B。
13. 標準狀態(tài)下,氣態(tài)反應物、生成物及活化分子[A(B)表示“A+B→產(chǎn)物”的活化分子]的相對能量如表所示:
下列說法不正確的是
A.
B. 反應不能自發(fā)進行
C. 相同條件下,比速率快
D. 1ml (g)的總鍵能大于1ml NO(g)總鍵能
【答案】C
【解析】ΔH=生成物總能量-反應物總能量=91.3kJ/ml+(-395.7kJ/ml)-[33.2kJ/ml+(-296.8kJ/ml)]=-40.8kJ/ml,故A正確;H=生成物總能量-反應物總能量=+285.4kJ/ml>0,且S<0,則任何溫度下H-TS>0,即反應不能自發(fā)進行,故B正確;反應的活化能=活化分子能量-反應物總能量=-96.1kJ/ml-(-296.8kJ/ml+142.7kJ/ml)=58kJ/ml,反應的活化能為237.2kJ/ml-(91.3kJ/ml+142.7kJ/ml)=3.2kJ/ml<58kJ/ml,反應的活化能越高,反應速率越慢,則相同條件下,比速率慢,故C錯誤;反應ΔH=生成物總能量-反應物總能量=2×33.2kJ/ml-2×91.3kJ/ml-0kJ/ml=-116.2kJ/ml,為放熱反應,焓變△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能,則該反應反應物總鍵能<生成物總鍵能,即1mlNO(g)和0.5mlO2總鍵能<1mlNO2(g)的總鍵能,所以1mlNO2(g)的總鍵能大于1mlNO(g)總鍵能,故D正確;
故選:C
14. 利用反應 ,將工業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)物HCl轉化為,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用,減少污染。投料比,L(、)、X可分別代表溫度或壓強,下圖表示L一定時,HCl的平衡轉化率隨X的變化關系。
下列說法不正確的是
A.
B.
C. a點對應的化學平衡常數(shù)的數(shù)值為80
D. a點時,保持溫度和壓強不變,向容器中再充入0.4ml HCl和0.1ml,當再次平衡時HCl的轉化率仍為80%
【答案】C
【解析】,正向放熱,升高溫度則HCl的轉化率增大,正向體積減小,增大壓強平衡正向移動,HCl的轉化率增大,綜合對比可知X代表溫度,L代表壓強且L1>L2。
催化劑不影響焓變,該反應熵減,能自發(fā)進行則為放熱反應,△H<0,故A正確;L表示壓強,反應正向體積減小,增大壓強平衡正向移動,HCl的轉化率增大,因此L1>L2,故B正確;設起始時,則起始時,a點HCl的轉化率為80%則轉化氯化氫的物質的量為3.2ml,可列三段式,平衡常數(shù)為,體積未知無法計算,故C錯誤;a點時,保持溫度和壓強不變,則平衡常數(shù)不變,向容器中再充入0.4ml HCl和0.1ml,HCl和O2增加量之比和起始投料比相等,又是恒壓條件,與原平衡為等效平衡,因此當再次平衡時HCl的轉化率仍為80%,故D正確;
故選C。
15. 在兩個相同恒溫()恒容密閉容器中僅發(fā)生反應: 。實驗測得:;;、為速率常數(shù),受溫度影響。下列說法錯誤的是
A. 平衡時容器1中再充入一定量的,體積分數(shù)增大
B. 若將容器1改為恒容絕熱條件,當容器1中溫度不變時,可判斷該可逆反應達到平衡狀態(tài)
C. 反應剛開始時容器II中的
D. 當溫度改變?yōu)闀r,若,則
【答案】A
【解析】平衡時容器1中再充入一定量的,相當于增大壓強,平衡逆向移動,體積分數(shù)減小,A錯誤;該反應為吸熱反應,若將容器1改為恒容絕熱條件,反應過程中容器的溫度降低,當溫度不變時,達到平衡狀態(tài),B正確;容器I平衡時,,,,平衡常數(shù),容器II開始時,平衡正向移動,,C正確;時;根據(jù)、,平衡時,可知,當溫度改變?yōu)闀r,若,即,正反應吸熱,則,D正確;
故選A。
二、非選擇題:本題共4小題,共55分。
16. 化學反應過程中既有物質變化,也有能量變化。中和反應是化學中的一種重要反應,酸、堿在互相交換成分的過程中,也產(chǎn)生了能量的變化。
(1)中和反應是放熱反應,下列反應也屬于放熱反應的是___________(填標號)。
A. 鋁熱反應B. 與混合
C. 碳酸氫鈉與鹽酸反應D. 水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水
(2)中和熱的理論數(shù)值為。若用1L與等體積、等濃度的氫氧化鈉溶液混合,放出的熱量___________(填“大于”、“小于”或“等于”,后同)57.3kJ。若用500mL稀與等體積、等濃度的溶液混合,放出的熱量___________57.3kJ。
(3)某實驗小組用100mLNaOH溶液與60mL硫酸進行中和熱的測定,裝置如圖所示,回答下列問題:
①若實驗共需要400mL NaOH溶液,實驗室在配制該溶液時,則需要用托盤天平稱量NaOH固體___________g。
②裝置中碎泡沫塑料的作用是___________。
③硫酸稍過量的原因是___________。
④請?zhí)顚懴卤碇械钠骄鶞囟炔睿?br>⑤近似認為NaOH溶液與硫酸溶液的密度都是,中和后生成溶液的比熱容為,則上述實驗測得的中和熱___________(取小數(shù)點后一位)。
⑥上述實驗結果與有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是___________。
A.量取NaOH溶液時仰視讀數(shù)
B.為了使反應充分,向酸中分次加入堿
C.實驗裝置保溫隔熱效果差
D.用銅絲代替玻璃攪拌器
【答案】(1)A (2)①.小于 ②.大于
(3)①.10.0 ②.隔熱保溫 ③.使氫氧化鈉溶液充分反應,減小實驗誤差 ④.4.0 ⑤. ⑥.BCD
【解析】
【小問1詳解】
鋁熱反應是放熱反應,與混合、碳酸氫鈉與鹽酸反應都是吸熱反應,水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水不是化學反應,故選A。
【小問2詳解】
中和熱的理論數(shù)值為,是弱酸,電離過程中吸熱,則若用1L與等體積、等濃度的氫氧化鈉溶液混合,放出的熱量小于57.3kJ,和氫氧化鋇溶液反應過程中有沉淀生成,額外放熱,則用500mL稀與等體積、等濃度的溶液混合,放出的熱量大于57.3kJ;
【小問3詳解】
①若實驗共需要400mL NaOH溶液,實驗室在配制該溶液時,需要用500mL容量瓶來配制即配制500mL 0.50ml/L NaOH溶液,其物質的量為,其質量為;
②裝置中碎泡沫塑料的作用是隔熱保溫;
③硫酸稍過量的原因是主要是將氫氧化鈉溶液充分反應,減小實驗誤差,故答案為將氫氧化鈉溶液充分反應,減小實驗誤差;
④根據(jù)終止溫度和開始平均溫度算出第一次溫度差為4.0,第二次溫度差為6.1,第三次溫度差為3.9,第四次溫度差為4.1,很明顯第二次數(shù)據(jù)是個錯誤的數(shù)據(jù),舍去,取另外三次的平均值為4.0,故答案為4.0;
⑤將數(shù)據(jù)代入公式,故答案為
⑥上述實驗結果相對于來說偏小。
量取NaOH溶液時仰視讀數(shù),量取的氫氧化鈉溶液多,放出的熱量多,計算出的數(shù)字偏大,故A錯誤;可以向酸中分次加入堿,放熱熱量會散失一部分,溫度計上升減小,計算出的數(shù)字偏小,故B正確;實驗裝置保溫隔熱效果差,放出的熱量會散失一部分,溫度計上升減小,計算出的數(shù)字偏小,故C正確;用銅絲代替玻璃攪拌器,銅絲會傳熱,放出的熱量會散失一部分,溫度計上升減小,計算出的數(shù)字偏小,故D正確;
綜上所述,答案為BCD。
17. 研究小組利用溶液和酸性溶液的反應來探究外界條件改變對化學反應速率的影響,實驗如下:
回答下列問題:
(1)通過實驗①、②,可探究___________的改變對反應速率的影響,其中___________。
(2)寫出溶液和酸性溶液反應的離子方程式___________,通過實驗___________(填實驗序號)可探究溫度變化對化學反應速率的影響,由實驗②中數(shù)據(jù)可知___________。
(3)實驗過程中,發(fā)現(xiàn)反應開始一段時間溶液褪色不明顯,不久后迅速褪色。甲同學認為是反應放熱導致溶液溫度升高所致,重做實驗②,測定反應過程中不同時間的溫度,結果如下:
①結合實驗目的與表中數(shù)據(jù),得出的結論是___________。
②你猜想可能是___________的影響。若證明你的猜想,除了酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液外,還需要選擇的最佳試劑是___________(填標號)。
A.硫酸鉀 B.水 C.二氧化錳 D.硫酸錳
【答案】(1)①.反應物濃度 ②.1
(2)①. ②.②③
③.
(3)①.溫度不是反應速率突然加快的原因 ②.作催化劑 ③.D
【解析】
【小問1詳解】
通過觀察實驗①、②的數(shù)據(jù)可知、未知,但實驗①、②中所用的溶液的體積不同,根據(jù)控制變量法的原則,應為290K,變量為溶液的濃度,此外兩組實驗溶液的總體積應保持一致以確保兩組實驗中其他溶液的濃度相同,故。
故答案為:反應物濃度;1。
【小問2詳解】
根據(jù)控制變量法的原則,,所以可通過實驗②、③探究溫度變化對化學反應速率的影響,反應原理為,實驗②中所用的溶液的物質的量為,溶液的物質的量為,根據(jù)反應關系量可知溶液過量,則8s內(nèi)消耗的溶液的物質的量為,此時溶液的總體積為,所以8s內(nèi)。
故答案為:;②③;。
【小問3詳解】
在不同時間下,溫度升高的程度很小,所以溫度不是反應速率突然加快的原因,隨著反應的進行,逐漸增加,可能會催化該反應,為了驗證錳離子的催化效果,但又不引進其他的雜質離子,可選擇的最佳試劑是硫酸錳。
故答案為:溫度不是反應速率突然加快的原因;作催化劑;D。
18. 隨著世界工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來越嚴重的問題,如何降低大氣中的含量及有效地開發(fā)利用引起了全世界的普遍重視。
I.
(1)把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑I: ①
途徑II:先制成水煤氣: ②
再燃燒水煤氣: ③
則途徑I放出的熱量___________(填“大于”“等于”或“小于”)途徑II放出的熱量;、、、的數(shù)學關系式是___________。
II.火箭發(fā)射常用(肼)作燃料,與氧化劑反應生成和水蒸氣。已知:
(2)請寫出作為火箭燃料與反應的熱化學方程式___________。
(3)1ml與足量反應生成和液態(tài)水時,放出的熱量是___________kJ。
(4)上述與反應能夠成功用于火箭推進器的原因:①反應釋放大量的熱;②___________。
III.以、為原料生產(chǎn)尿素的反應歷程與能量變化如圖所示。
(5)以、為原料生產(chǎn)尿素的熱化學方程式為___________。
(6)兩步反應中,___________(填“第一步”或“第二步”)反應是快反應。
【答案】(1)①.等于 ②.
(2)
(3)655.2 (4)能快速產(chǎn)生大量氣體
(5)
(6)第一步
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)蓋斯定律可知,反應熱只與始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應的途徑無關,通過觀察可知途徑I和途徑I是等效的,途徑I和途徑I等量的煤燃燒消耗的氧氣相等,兩途徑最終生成物只有二氧化碳,所以途徑I放出的熱量等于途徑I放出的熱量;
途徑I: ②;
再燃燒水煤氣: ③;
④;
由蓋斯定律可知,②×2+③+④得 ,
所以;
【小問2詳解】
根據(jù)圖像可寫出如下熱化學方程式:
①
②
根據(jù)蓋斯定律,②×2―①即可得到反應式③: ,則;
【小問3詳解】
已知反應④ ,用上述反應用上述反應③+④即可得到目標式: ,根據(jù)熱化學方程式的含義可知:1ml與足量反應生成和液態(tài)水時,放出的熱量為;
【小問4詳解】
根據(jù)上述與反應,該反應能夠成功用于火箭推進劑的原因除了反應釋放大量的熱之外,還能快速產(chǎn)生大量氣體;
【小問5詳解】
圖中的第一步反應加上第二步反應即可得到以、為原料生產(chǎn)尿素的反應,第二步反應的斷鍵吸收的總能量―形成化學鍵放出的總能量,則以、為原料生產(chǎn)尿素的熱化學方程式為: ;
小問6詳解】
活化能越小,反應越容易進行,反應速率越快,故快反應為第一步反應。
19. 利用介孔限域催化溫室氣體,加氫制甲醇,再通過甲醇制備燃料和化工原料等,是解決能源問題與實現(xiàn)雙碳目標的主要技術之一,反應如下:
i.
ii.
(1)穩(wěn)定單質的焓(H)為0,有關物質的焓如表所示,
___________。
(2)不同催化劑(Cu/CeOr/,CeOr/Cu,Cu/ZnO,Cu)作用下,加氫制反應的(k為速率常數(shù))隨溫度的關系如圖所示。已知,其中為活化能,C為截距。
催化效果較好的催化劑為___________。
(3)在5MPa下,將5ml和16ml在催化劑作用下進行反應i和ii。平衡時和CO選擇性S[S(或CO)]及的轉化率a隨溫度的變化如圖所示。
①表示平衡時的轉化率的曲線是___________(填“x”“y”或“z”)。
②250℃時,平衡體系共有0.5ml,則平衡轉化率=___________,反應i的___________(是用平衡分壓代替平衡濃度計算的平衡常數(shù),列計算式,不用化簡)。
③p、q兩點反應i的正反應速率大?。篲__________(填“>”“=”或“
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