(14分)從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng):。
(1)為了加快正反應(yīng)速率,可以采取的措施有________(填序號(hào),下同)。

A.使用催化劑 B.提高氧氣的濃度
C.提高反應(yīng)的溫度 D.降低反應(yīng)的溫度
(2)已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________。

(3)從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化。已知:化學(xué)鍵的鍵能:  
化學(xué)鍵
H—H
O=O
H—O
鍵能
436
496
463
由此計(jì)算2molH2在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量               
(4)已知1克氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出QKJ的熱量,則氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為                            
(5)氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式為。其中,氫氣在________(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積是________L。

(1)  ABC   (2)A   (3)484KJ
(4)2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(l)  △H=-4QKJ/mol       (5)負(fù)  氧化   2.24L

解析試題分析:(1)A. 使用催化劑可以大大加快正反應(yīng)速率。正確。B. 因?yàn)檠鯕馐欠磻?yīng)物。提高氧氣的濃度,及增大反應(yīng)物的濃度,可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。正確。正確。C. 提高反應(yīng)的溫度?梢约涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率。正確。D. 降低反應(yīng)的溫度,減慢化學(xué)反應(yīng)速率。錯(cuò)誤。(2)由于已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量,在發(fā)生反應(yīng)時(shí)多余的能量釋放出來。圖像應(yīng)該為A。(3)斷裂化學(xué)鍵吸收能量,形成化學(xué)鍵釋放能量,反應(yīng)過程中的能量變化就是二者的差值,所以2molH2在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量是2mol×436kJ/mol+1mol×496 kJ/mol-4mol×463 kJ/mol=484KJ.即氧氣中燃燒生成氣態(tài)水的熱反應(yīng)方程式為2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(g)。ΔH=-484KJ/mol. (4)因?yàn)?克氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出QKJ的熱量,所以氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(l)  △H=-4QKJ/mol。(5)在氫氧燃料電池中通入氫氣的電極為負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),n(e-)=0.2mol。則n(H2)=0.1mol. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積是V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L.
考點(diǎn):考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、反應(yīng)熱與鍵能、物質(zhì)的狀態(tài)及多少、原電池反應(yīng)原理的知識(shí)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

生產(chǎn)甲醇的原料CO、H2可由下列反應(yīng)制。篊H4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),試回答下列問題。
(1)已知:① CH4(g)+3/2 O2(g) CO(g)+2H2O(g)△Hl
② H2(g)+1/2 O2(g) H2O(g) △H2,
則CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g)的△H=____     (用含△H1,△H2的式子表示)
(2)一定條件下反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)中CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖,且T2>T1, 則上述反應(yīng)的△H____    0(填“<”、“>”、“=”,下同),A、B處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB)的大小關(guān)系為KA____       KB

(3)維持溫度T2,將0.04 mol CH4和0.04mol H2O(g)通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應(yīng),平衡時(shí)達(dá)到B點(diǎn),測(cè)得CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)KB=____  ,下列現(xiàn)象能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_    ___
a.容器內(nèi)CH4、H2O、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1:1:1:3
b.容器的密度恒定
c.容器的壓強(qiáng)恒定
d.3υ(CO)=υ((H2
(4)在上述B點(diǎn)平衡基礎(chǔ)上,向容器中再通入amol CH4和a mol H2O氣體,使之在C點(diǎn)重新達(dá)平衡,此時(shí)測(cè)得CO有0.03mol,則a=____         。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氫氣是一種清潔、高效的新型能源。
I.用甲烷制取氫氣的反應(yīng)分為兩步,其能量變化如下圖所示:

(1)甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是           。
II.在容積為1L的密閉容器內(nèi),加入0.1molCO和0.1molH2O,在催化劑存在的條件下高溫加熱使其反應(yīng)。測(cè)得CO2的濃度隨時(shí)間變化的圖像如圖:

(2)在該溫度下,從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí),CO的平均反應(yīng)速率為              ;
(3)該溫度下,此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為(可以用分?jǐn)?shù)表示)       
(4)下列改變中,能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是      。

A.升高溫度B.增大壓強(qiáng)
C.增大H2O(g)的濃度D.減少CO2(g)的濃度
(5)保持溫度不變,若起始時(shí)c(CO)=1mol·L-1 , c(H2O)="2" mol·L-1,反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,測(cè)得H2的濃度為0.4 mol·L-1。通過計(jì)算,判斷此時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行的方向并說明理由                          。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

(16分)尿素可作為H2O2的穩(wěn)定載體,生產(chǎn)一種固態(tài)、耐儲(chǔ)存、易運(yùn)輸?shù)男滦脱趸瘎┖拖緞^氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2],其合成工藝流程如下:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)操作I、II的名稱分別是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和過氧化氫之間以________結(jié)合,其結(jié)合力較弱,具有尿素和過氧化氫雙重性質(zhì)。
(2)工業(yè)上生產(chǎn)尿素所需的原料氣可由天然氣與水反應(yīng)制備,已知:
①甲烷、氫氣的燃燒熱分別為890.3KJ/mol、285.8kJ/mol

寫出CH4與水蒸氣作用生產(chǎn)CO2和H2的熱化學(xué)方程式:_______________。
(3)合成過氧化氫尿素加入的穩(wěn)定劑可以是水楊酸、酒石酸等。酒石酸分子式為C4H6O6,其核磁共振氫譜只有3種鋒,只含羧基和羥基兩種官能團(tuán),則酒石酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____。
(4)為測(cè)定產(chǎn)品中H2O2的含量,稱取干燥樣品12.0g配成250mL溶液,取25.00mL
于錐形瓶中,加入適量硫酸酸化,用0.20mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL.(KMO4溶液與尿素不反應(yīng)).
①完成并配平方程式:MnO4-+    H2O2+   _________=Mn2++ O2↑+___;
②計(jì)算出產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。
(5)電解尿素的廢水既可以處理廢水,又可制得純氫,電解原理如圖所示。電解池中隔膜僅阻止氣體通過,B兩極均為惰性電極。B極連接電源的____極(填
“正”或“負(fù)”),陽(yáng)極電極反應(yīng)方程為_____________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

(14分)用氮化硅陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g),在溫度T0下的2 L密閉容器中,加入0.30 mol SiC14, 0.20 mol N2. 0.36 mol H2進(jìn)行上述反應(yīng),2min后達(dá)到平衡,測(cè)得固體的質(zhì)量增加了2.80 g
(1) SiCl4的平均反應(yīng)速率為___
(2)平衡后,若改變溫度,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是

A.該反應(yīng)在任何溫度下可自發(fā)進(jìn)行
B.若混合氣體的總質(zhì)量不變,表明上述反應(yīng)己達(dá)到平衡狀態(tài)
C.其他條件不變,增大Si3N4的物質(zhì)的量,平衡向左移動(dòng)
D.按3:2:6的物質(zhì)的量比增加反應(yīng)物,SiC14(g)的轉(zhuǎn)化率降低
(3)下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù),其他條件相同時(shí),在___(填"T1”、“T2”.,“T3”)溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間最長(zhǎng):

假設(shè)溫度為T1時(shí)向該反應(yīng)容器中同時(shí)加入。(SiC14) =0.3 mol/L,c(H2) =0.3 mol/L,,c(N2) =
x mol/L, c (HCl) =0.3 mol/L和足量Si3N4 (s),若要使平衡建立的過程中HCl濃度減小,x的取值
范圍為___
(4)該反應(yīng)的原子利用率為____
(5)工業(yè)上制備SiCl4的反應(yīng)過程如下:

寫出二氧化硅、焦炭與Cl 2在高溫下反應(yīng)生成氣態(tài)SiC14和一氧化碳的熱化學(xué)方程式_____

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

SO2、NO、NO2、CO都是污染大氣的有害氣體,對(duì)其進(jìn)行回收利用是節(jié)能減排的重要課題。
(1)上述四種氣體中直接排入空氣時(shí)會(huì)引起酸雨的有__________(填化學(xué)式)。
(2)已知:2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g);△H=-196.6kJ/mol
O2(g)+2NO(g)=2NO2(g);△H=-113.0kJ/mol
①反應(yīng):NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定條件下,將NO2和SO2以體積比1:1置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng): NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g),
下列不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____(填字母)。
a.體系壓強(qiáng)保持不變
b.混合氣體的顏色保持不變
c.NO的物質(zhì)的量保持不變
d.每生成1molSO3的同時(shí)消耗1molNO2
(3)CO可用于合成甲醇,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20mol H2,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示。

①上述合成甲醇的反應(yīng)為______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為___________。
③若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí),容器的體積為10L,則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為_____L。
(4)某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的甲醇燃料電池裝置。

①該電池工作時(shí),OH-向______(填“a”或“b”)極移動(dòng)。
②電池工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH減小,則該電池總反應(yīng)的離子方程式為__________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題

研究CO2與CH4,反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為CO和H2,對(duì)減緩燃料危機(jī)、減小溫室效應(yīng)具有重要的意義。
(1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=-484kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890kJ/mol
則:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=____________。

(2)在密閉容器中通人物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的CH4與CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1:
①下列事實(shí)能說明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是    。
a.CO2的濃度不再發(fā)生變化
b.υ(CH4)=2υ(CO)
c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不發(fā)生變化
d.CO與H2的物質(zhì)的量比為1:1
②據(jù)圖可知,P1、P2、P3、P4由大到小的順序?yàn)?u>     。
③在壓強(qiáng)為P4、1100℃的條件下,該反應(yīng)5min時(shí)達(dá)到平衡x點(diǎn),則用CO表示該反應(yīng)的速率為    ,該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)為     
(3)用CO與H2可合成甲醇(CH3OH),以甲醇和氧氣反應(yīng)制成的燃料電池如圖2所示,該電池工作程中O2應(yīng)從     (填“c或一b”)口通人,電池負(fù)極反應(yīng)式為                 ,若用該電池電解精煉銅,每得到6. 4g銅,轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為        。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題

合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。
I.在3個(gè)2 L的密閉容器中,在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行反應(yīng):
3H2(g) + N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

 

 
容器




反應(yīng)物投入量
3 mol H2、2 mol N2
6 mol H2、4mol N2
2 mol NH3
達(dá)到平衡的時(shí)間/min
 
5
8
平衡時(shí)N2的濃度/mol·L-1
c1
1.5
 
NH3的體積分?jǐn)?shù)
ω1
 
ω3
混合氣體密度/g·L1
ρ1
ρ2
 
 
(1)容器乙中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為v(H2)=___________。
(2)在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                            (用含c1的代數(shù)式表示)。
(3)分析上表數(shù)據(jù),下列關(guān)系正確的是________(填序號(hào)):
a.2c1 > 1.5         b.2ρ1 = ρ2       c.ω3 = ω1 
II.工業(yè)上用氨氣合成尿素(H2NCONH2)的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸銨)  △H1
第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l)              △H2   
(4)某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如左下圖I所示:

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示,則△H2            0;③若第一步反應(yīng)升溫時(shí)氨氣濃度增大,請(qǐng)?jiān)趫DII中畫出第一步反應(yīng)K1隨溫度T變化曲線,并作出必要的標(biāo)注。
(5)氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2,將其轉(zhuǎn)化為N2。
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為:CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
該反應(yīng)中的氧化劑為                   (寫化學(xué)式)。
②已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g)   △H ="a" kJ·mol1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2="bkJ·" kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=" c" kJ·mol-1
則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             。
③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為                      。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

80℃時(shí),2L密閉容器中充入0.40molN2O4,發(fā)生反應(yīng)
N2O42NO2 ,獲得如下數(shù)據(jù):
下列判斷正確的是

A.升高溫度該反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小 
B.20~40s內(nèi), 
C.反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),吸收的熱量為0.30QkJ  
D.100s時(shí)再通入0.40molN2O4,達(dá)新平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率增大 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案