- 焓变、反应热
- 共2059题
(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
Ⅰ:CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH="-129.0" kJ·mol-1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。
(2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置实现上述过程:
①写出阳极电极反应式: 。
②写出除去甲醇的离子方程式: 。
(3)写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的负极反应式: 。
(4)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图:
①电源的负极为 (填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为 。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为 g (忽略气体的溶解)。
正确答案
(1)CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g) ΔH="+77.0" kJ·mol-1
(2)①Co2+-e-=Co3+
②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
(3) Al-3e-+3HC
(4)①B ②2Cl--2e-=Cl2↑、CO(NH2)2+3Cl2+H2O=CO2+N2+6HCl
③不变 7.2
(1)Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol-1
Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH="-129.0" kJ·mol-1
Ⅰ+Ⅱ得:CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g) ΔH="+77.0" kJ·mol-1
(2)根据反应原理,通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,则通电时Co2+失电子,阳极的电极反应式为Co2+-e-=Co3+。除去甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+。
(3)Al—空气原电池铝作负极,失电子生成铝离子,和碳酸氢钠反应生成氢氧化铝和二氧化碳。负极:Al-3e-+3HC
(4)①由图可知产生Cl2的电极为阳极,故A为正极,B为负极。②阳极室发生的反应首先为2Cl--2e-=Cl2↑。由产物CO2、N2可知CO(NH2)2在此室被氧化,Cl2被还原,故反应为CO (NH2)2+3Cl2+H2O=CO2+N2+6HCl。③阴极发生2H++2e-=H2↑,同时阳极室HCl电离出的H+通过质子交换膜进入阴极室,从而使阴极室H+浓度保持不变,即pH与电解前相比不变。两极共收集到的气体n(气体)=
CO(NH2)2～3Cl2～3H2～CO2～N2
60 g 5 mol
m[CO(NH2)2] 0.6 mol
得:m[CO(NH2)2]=
（1）如图表示金刚石、石墨在相关反应过程中的能量变化关系。
写出石墨转化为金刚石的热化学方程式 。
(2)已知:Ti(s)+2Cl2(g)
2Na(s)+Cl2(g)="2NaCl(s)" ΔH="-882.0" kJ/mol
Na(s)="Na(l)" ΔH="+2.6" kJ/mol
则TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH= kJ/mol。
(3)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH="-a" kJ/mol
②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH="-b" kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-c" kJ/mol则:2CO(g)+O2(g)
(4)工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),下图表示反应过程中能量的变化情况。
在图中,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
正确答案
(1)C(石墨,s)
(2)-970.2 (3)(-a+2b-4c) (4)b 放热
(1)由图像可写出①C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH="-395.4" kJ/mol。②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH="-393.5" kJ/mol,由②-①得C(石墨,s)=C(金刚石,s),其ΔH="-393.5" kJ/mol-(-395.4 kJ/mol)="+1.9" kJ/mol。
(2)根据盖斯定律可将(第二个热化学方程式×2)减去(第一个热化学方程式)再减去(第三个热化学方程式×4)得,ΔH="-882.0" kJ/mol×2-(-804.2 kJ/mol)-(+2.6 kJ/mol)×4="-970.2" kJ/mol。
(3)将①-②×2+③×4得:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH="-a" kJ/mol-(-b kJ/mol×2)+(-c kJ/mol×4)=(-a+2b-4c)kJ/mol。
(4)根据图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应是放热反应,加入催化剂改变反应历程,降低反应所需的活化能,故b曲线表示使用了催化剂。
（12分）2SO2(g)＋O2(g)
请回答下列问题：
(1)该反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)图中C表示 。
(3)从化学键的角度分析，F代表什么意义？F ；
(4)改变反应条件可改变E值大小，如加入V2O5作催化剂，可使E值减小。E的大小对该反应的反应热有 。（无影响、有影响、不确定）
(5)图中ΔH＝________kJ·mol－1。
(6)若已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(l)的ΔH2＝－Q kJ·mol－1，则ΔH1______ΔH2(填“>”、“<”或“＝”)。
正确答案
(1)放热 (2)生成物的总能量 (3) 形成新键释放的能量
(4)无影响 (5)－198 (6) >
图像先看清横纵轴：横轴表反应过程，纵轴表物质的能量
（1）分析图像，得：A点表反应物总能量，C点表生成物总能量；反应物总能量高于生成物总能量，故该反应属于放热反应；
（3）B点表过渡态能量，则F为过渡态与产物的能量差，即代表形成新键释放的能量；
（4）E值称为反应的活化能，加催化剂能降低反应的活化能，但不影响该反应
的反应热ΔH；
（5）在热化学方程式中：物质的计量系数表示参加该反应的各物质的物质的量，图中参加反应的SO2为2mol，故ΔH＝－99×2kJ·mol－1；
（6）可认为：先1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)；再1 mol SO3(g)生成1 mol SO3(l)，该反应放热；所以ΔH2的绝对值=ΔH1的绝对值+1 mol SO3(g)生成1 mol SO3(l)时放出的热量，即：ΔH2的绝对值>ΔH1的绝对值，而两者均为负数，则去掉绝对值后，ΔH2＜ΔH1；
下面的四幅图与所给的四个反应有一一对应关系，请你找出来并填入下面的表格中：
①HCl+NaOH→NaCl+H2O+Q
②H2+Cl2
③CaCO3→CaO+CO2↑-Q
④Ba（OH）2•8H2O→Ba（OH）2+8H2O-Q
正确答案
①HCl+NaOH→NaCl+H2O+Q，反应是酸碱中和反应，是溶液混合迅速发生的反应，反应过程中放热，反应物能量高于生成物能量，反应不需要能量即可发生反应，图象C符合，故答案为：C；
②H2+Cl2
③CaCO3→CaO+CO2↑-Q，反应是吸热反应，需要持续加热具有一定能量才发生反应发生分解反应，反应吸收能量具备一定能量变化为活化分子发生有效碰撞发生反应，图象B符合，故答案为：B；
④Ba（OH）2•8H2O→Ba（OH）2+8H2O-Q，氢氧化钡晶体自然失去结晶水，反应过程中吸收热量，图象D符合，故答案为：D．
已知1molCaCO3分解需要吸收178kJ 热量，1mol焦炭完全燃烧放出393.5kJ ，试回答下列问题
（1）写出碳酸钙分解的热化学反应方程式
（2）试计算如果0.5t CaCO3煅烧成CaO(s)，在理论上要用焦炭多少千克
正确答案
（5分）（1）CaCO3(s)=" CaO(s)+" CO2(g)，△H="+178kJ/mol" （2）27.14kg
试题分析：（1）1molCaCO3分解需要吸收178kJ 热量，则该反应的热化学方程式是CaCO3(s)＝ CaO(s)＋CO2(g)，△H＝＋178kJ/mol。
（2）0.5t CaCO3的物质的量是500000g÷100g/mol＝5000mol
实验需要吸收的能量是5000mol×178kJ/mol＝890000kJ
因此理论上要用焦炭的物质的量是890000÷393.5＝2261.8mol
质量是2261.8mol×12g/mol＝27141g＝27.14kg
点评：该题是基础性试题的考查，也是高考中的常见题型和考点。试题基础性强，侧重对学生基础性知识的巩固与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生分析问题、解决问题的能力，也有助于培养学生的规范答题能力。
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