- 焓变、反应热
- 共2059题
研究SO2、CO等大气污染物的处理与利用具有重大意义。
Ⅰ.利用钠碱循环法可脱除烟气中SO2，该法用Na2SO3溶液作为吸收剂，吸收过程pH随n（SO）n（HSO3-）变化关系如下表：
（1）由上表判断NaHSO3水溶液显 __性，原因是 __。
（2）当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是 __。
a．c（Na＋）＝2c（SO32-）＋c（HSO3-）
b．c（Na＋）＞c（HSO3-）＞＞c（SO32-）＞c（H＋）＝c（OH－）
c．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HSO3-）＋c（SO32-）＋c（OH－）
（3）若某溶液中含3 mol Na2SO3，逐滴滴入一定量稀HCl，恰好使溶液中Cl－与HSO3-物质的量之比为21，则滴入盐酸中n（HCl）为 __mol。
Ⅱ.CO可用于合成甲醇，反应原理为
CO（g）＋2H2（g）
（4）在容积为2 L的密闭容器中通入0.2 mol CO,0.4 mol H2，达到平衡时，CO转化率为50%，则该温度下的平衡常数为 __，再加入1.0 mol CO后，重新达到平衡，CO的转化率 __（填“填大”“不变”或“减小”）；平衡体系中CH3OH的体积分数 __（填“增大”“不变”或“减小”）。
（5）已知CH3OH（g）＋H2O（g）=CO2（g）＋3H2（g）；
H2（g）＋
有关键能数据如下：（单位：kJ/mol）
写出甲醇气体完全燃烧生成气态水的热化学方程式： __。
正确答案
（1）酸 HSO3-电离趋势大于水解趋势
（2）ab
（3）4
（4）100 L2/mol－2 减小 减小
（5）CH3OH（g）＋
（1）由表格看出pH随HSO3-的增大而减小，所以HSO3-的电离大于水解，溶液显酸性。（2）溶液呈中性时c（H＋）＝c（OH－），依据电荷守恒：c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HSO3-）＋2c（SO32-）＋c（OH－），所以a对，c错，由表格知当溶液呈中性时c（HSO3-）>c（SO32-），所以b正确。（3）设加入盐酸x mol，根据反应：H＋＋SO32-=HSO3-，H＋＋HSO3-=H2SO3，可知x＝3＋（3－
点拨：本题考查离子浓度大小比较，考查考生对离子浓度大小比较的掌握情况。难度中等。
（1）在298K时，1molCH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量890.0 kJ。写出该反应的热化学方程式 。现有CH4和CO的混合气体0.75mol，完全燃烧后，生成CO2气体和18克液态水，并放出515kJ热量，则CH4和CO的物质的量分别为 、 mol.
（2）利用该反应设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，在电极上分别通入甲烷和氧气。通入甲烷气体的电极应为 极（填写“正”或“负”），该电极上发生的电极反应是 （填字母代号）。
a. CH4—e- + 2O2 ="=" CO2 + 2H2O
b. CH4—8e- + 10OH- ="=" CO32- + 7H2O
c. O2 + 2H2O + 4 e- ="=" 4OH-
d. O2—4 e- + 4H+ ="=" 2H2O
（3）在如图所示实验装置中，石墨棒上的电极反应式为 ；如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时可观察到的现象是 ；若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入 （填物质名称），其质量约为 。
正确答案
（1）CH4(g)+ 2O2(g)==CO2(g)+ 2H2O(l) △H = -890.0kJ/mol（2分，各1分）；0.5、0.25（2分，顺序一定不能颠倒）
（2）负（1分），b（1分）
（3）4OH- —4 e- ="=" O2↑+ 2H2O 或2H2O-4e_ =O2↑+4H+（2分），石墨电极表面有气泡产生，铁电极上附着一层红色物质，溶液颜色变浅（3分，按3个现象给分），氧化铜（或碳酸铜）（2分），4g（或6.2g）（2分）
试题分析：（1）书写热化学方程式一定要注意标明物质的聚集状态，反应热的单位要写清楚，是千焦每摩尔，CH4(g)+ 2O2(g)==CO2(g)+ 2H2O(l) △H = -890.0kJ/mol；水完全是由甲烷燃烧生成的，生成1 mol的水需要甲烷0.5 mol，那么一氧化碳就为0.25 mol。
（3）该题是一道电解的题，石墨一极是失去电子的一极，应该是电解池的阳极，因此是溶液中的氢氧根离子放电：4OH- —4 e- ="=" O2↑+ 2H2O 或2H2O-4e_ =O2↑+4H+，如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，表明溶液中氢氧根离子减少，那么在石墨电极表面有气泡产生，铁电极上附着一层红色物质，溶液颜色变浅，若要使溶液恢复到起始浓度，可向溶液中加入的物质为：氧化铜（或碳酸铜），4g（或6.2g）。
闪电是一种自然现象，据估计地球上平均每年发生31万次闪电，每当雷鸣电闪时，空气中就发生N2+O2→2NO的反应．已知1mol氧气与足量的N2化合成NO时要吸收180KJ的能量．假设每次闪电的能量为1.50×107KJ，其中
（1）每次闪电所产生的NO的质量为多少？
（2）如果生成的NO完全转化成尿素，可生成尿素[CO（NH2）2]的质量为多少？
正确答案
（1）：（1）设1mol氧气质量为32g，和足量的氮气反应生成NO的质量为x，
N2+O2=2NO
32 60
32g x
解之得：x=60g；
此次闪电所产生的NO的质量为：1.50×107KJ×
答：每次闪电所产生的NO的质量为5000g；
（2）可生成尿素[CO（NH2）2]的质量为y
2NO～CO（NH2）2
6060
5000gy
y=5000g
答：如果生成的NO完全转化成尿素，可生成尿素[CO（NH2）2]的质量为5000g；
Ⅰ．恒温，容积为1 L恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示(已知：2SO2(g)＋O2(g) 
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：______________________。
(2)ΔH2＝__________kJ·mol－1。
Ⅱ.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：
CH3COOH(l)＋C2H5OH(l) 
已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118 ℃、78 ℃和77 ℃。在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示。
(1)该研究小组的实验目的是___________________________________。
(2)60 ℃下反应40 min与70 ℃下反应20 min相比，前者的平均反应速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
(3)如图所示，反应时间为40 min、温度超过80 ℃时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是_________________________________(写出两条)。
Ⅲ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知：CO(g)＋H2O(g)
试回答下列问题：
(1)在800 ℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有________(选填“A、B、C、D、E”)。
(2)已知在一定温度下，C(s)＋CO2(g)
①C(s)＋H2O(g)
②CO(g)＋H2O(g)
则K、K1、K2之间的关系是______________________________________。
正确答案
Ⅰ．(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·mol－1（1分）
(2)－78.64（1分）
Ⅱ.(1)探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响；（2分）
(2)小于（1分）
(3)反应可能已达平衡状态，温度升高平衡向逆反应方向移动；温度过高，乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降（2分）
Ⅲ.(1)BCE（3分）
(2)K＝K1/K2（1分）
试题分析：Ⅰ．（1）根据燃烧热的概念和图像所给数据可以写出表示硫的燃烧热的热化学方程式：
S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－297 kJ·mol－1
（2）根据2SO2(g)＋O2(g)
Ⅱ. (1) 分析图像可知该研究小组的实验目的是探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响；(2)本小题考查温度对化学反应速率的影响：当其他条件相同时，温度越高反应速率越快，所以60 ℃下反应40 min与70 ℃下反应20 min相比，前者的平均反应速率小于后者
（2）该反应为放热反应，升温平衡向逆向移动，C2H5OH的沸点为78 ℃，当温度高于80 ℃，反应物乙醇气化，浓度降低也使平衡向逆向移动
Ⅲ. (1)由题给数据可知800 ℃该反应平衡常数K=1，利用浓度商规则Q与K的关系可知要想使反应向正反应方向进行则有Q
（2）①—②得C(s)＋CO2(g)
温室效应和资源短缺等问题和如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的普遍重视．目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），如图1表示该反应进行过程中能量（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______．
A．△H＞0，△S＞0
B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0
D．△H＜0，△S＞0
（2）该反应平衡常数K的表达式为______．
（3）温度降低，平衡常数K______（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（4）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图2所示．从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v（H2）______mol•L-1•min-1．
（5）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的有______．
A．升高温度
B．加入催化剂
C．将H2O（g）从体系中分离
D．再充入1mol CO2和3mol H2
E．充入He（g），使体系总压强增大．
正确答案
（1）由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，即△H＜0，由方程式可知，该反应正反应是气体的物质的量减小的反应，故正反应为熵减过程，即△S＜0；
故选C；
（2）可逆反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）的化学平衡常数k=
故答案为：
（3）该反应正反应是放热反应，降低温度平衡向正反应移动，平衡常数增大；
故答案为：增大；
（4）由图2可知，10min达平衡时甲醇的浓度变化量为0.75mol/L，所以v（CH3OH）=
故答案为：0.225；
（5）使n（CH3OH）/n（CO2）增大，改变条件使平衡向正反应移动，但只增大二氧化碳的浓度会使该比值减小．
A．升高温度，平衡向逆反应移动，n（CH3OH）/n（CO2）减小，故A错误；
B．加入催化剂，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO2）不变，故B错误；
C．将H2O（g）从体系中分离，平衡向正反应移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，故C正确；
D．再充入1mol CO2和3mol H2，等效为增大压强，平衡正反应移动，平衡时n（CH3OH）/n（CO2）增大，故D正确；
E．充入He（g），反应混合物的浓度不变，变化不移动，n（CH3OH）/n（CO2）不变，故E错误；
故选CD．
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