- 焓变、反应热
- 共2059题
开学初，小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行，面额10元，每人限兑20枚，且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通，必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误，国家无权规定纪念币的实际购买力；④错误，纪念币与同面额人民币等值流通，在任何时间地点都可使用；由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币，可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能，因其发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间，故②③正确。
知识点
随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二五”期间，将二氧化硫(SO2)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
Ⅰ．处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol－1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2
CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g) △H3＝－867kJ·mol－1
则△H2＝ 。
Ⅱ．化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产过程中产生的SO2是大气中SO2的主要来源。（1）将煤转化为水煤气是将煤转化为洁净燃料的方法之一，反应为 C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)，
该反应的化学平衡常数表达式为K＝ 。 800℃时，将1molCO、3mol H2O、1mol H2充入容积为1L的容器中，发生反应：CO(g) + H2O(g) 
a加入催化剂 b降低温度 c缩小容器体积 d减少CO2的量
（2）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：
①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
②用化学平衡移动的原理分析，在 HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是 。
Ⅲ．开发新能源是解决大气污染的有效途径之一。甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如图所示：
通入a气体的电极是原电池的 （填“正”或“负”），
其电极反应式为 。
正确答案
I．－1160kJ·mol－1（2分）
II．（1）K＝
（2）①SO2+2H2O＝H2SO4+H2 (2分) ②降低生成物的浓度，使平衡向正方向移动（2分）
Ⅲ．负（1分） CH3OH﹣6e－+H2O→CO2+6H+（2分）
试题分析：Ⅰ．根据已知反应①CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol－1、
②CH4(g)+2NO2 (g)＝N2(g) + CO2(g)+2H2O(g) △H3＝－867kJ·mol－1可知，依据盖斯定律计算②×2－①即得到反应CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，所以该反应的反应热△H2＝－867kJ·mol－1×2＋574kJ·mol－1＝－1160kJ·mol－1。
Ⅱ．（1）化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据反应的方程式C(s) + H2O(g)＝ CO(g) + H2(g)可知，该反应的平衡常数K＝
（2）①t1时CO、H2O、CO2、H2的浓度（mol/L）分别是0．4、2．4、0．6、1．6，则该反应的平衡常数K＝
（2①根据流程图可知，SO2首先被单质碘氧化，生成硫酸和碘化氢，碘化氢分解又生成单质碘和氢气，所以反应器中发生的反应的离子方程式可表示为SO2+2H2O＝H2SO4+H2。
②碘化氢分解反应是可逆反应，分离出单质氢气，降低生成物的浓度，使平衡向正反应方向移动。
Ⅲ．原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。根据装置图可知，电子从左侧流向右侧，这说明左侧是负极，右侧是正极。所以通入a气体的电极是原电池的负极，通入的是甲醇。由于存在质子交换膜，因此负极电极反应式是CH3OH﹣6e－+H2O→CO2+6H+。
氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。
（1）已知：①
②
③
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式 。
（2）生产甲醇的原料CO和H2来源于下列反应：
①一定条件下
②100℃时，将1 mol 
a．容器的压强恒定
b．单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2
c．容器内气体密度恒定
d．
如果达到平衡时
（3）某实验小组利用CO(g)、
正确答案
（1）CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ∆H=-442.8kJ•mol‾1（2分）
（2）① >（1分）KA=KB>KC（1分）
②ad（1分）2.25（mol•L‾1）2（2分）
（3）CO-2e‾+4OH‾=CO32‾+2H2O（2分）
试题分析：（1）首先写出反应的化学方程式并注明状态，然后根据盖斯定律求∆H，∆H=1/2×∆H1—1/2∆H2+2×∆H3=-442.8kJ•mol‾1，进而得出热化学方程式。
（2）①CH4与H2O的反应为吸热反应，温度升高，平衡向正反应方向移动，根据图像可以看出T1时CH4的转化率高，所以T1 > T2；A、B点温度相同为T1，C点温度为T2，温度较低，所以平衡常数大小关系为：KA=KB>KC。
②CH4与H2O的反应为气体系数变化，在恒容容器中进行的反应。a、若反应没有平衡，压强要发生变化，容器内的压强恒定，说明反应平衡，正确；b、消耗CH4与生成H2都是正反应方向，无法判断反应是否平衡，错误；c、因为质量守恒定律，气体的质量不变，容器体积不变，所以气体密度为定值，无法判断反应是否平衡，错误；d、正逆反应速率之比等于化学方程式的系数之比，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡，正确；根据平衡时CH4的转化率为0.5，可求出CH4、H2O、CO、H2的平衡浓度分别为0.5mol•L‾1、1.5mol•L‾1，0.5mol•L‾1、1.5mol•L‾1，根据平衡常数表达式可求出平衡常数为：2.25（mol•L‾1）2
（3）根据电池示意图，CO在负极失电子，根据化合价变化配平可得电极方程式：CO-2e‾+4OH‾=CO32‾+2H2O
氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等。已知NO2和N2O4的结构式分别是
（1）写出N2O4转化为NO2的热化学方程式：
（2）对反应N2O4(g)
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（3）在100℃时，将0.40mol的NO2气体充入2 L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：
①在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为
②n3 n4（填“>”、“<”或“=”），该反应的平衡常数K的值为 ，升高温度后，反应2NO2
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是_____________mol·L－1。
正确答案
（1）N2O4(g)
（2）D（2分） （3）①0.0025mol·(L·s)-1 （3分）
②=（1分），K＝2.8（2分），减小（1分）
③0.10（2分）
试题分析：（1）由方程式N2O4
（2）根据图像，A、C点的温度相同，C点的压强大于A点压强，所以速率C>A;B点温度高、而压强小，C点温度低、而压强大，无法比较气体的平均相对分子质量；C项当容器被压缩时C点的颜色深；D项正确。
（3）结合表中N2O4的物质的量的变化，可求得二氧化氮的反应速率为0.0025mol·(L·s)-1；当60s和80s时N2O4的物质的量不变，确定已达平衡，所以n3=n4；，并求得平衡常数K为2.8，而且反应吸热，当升高温度时，平衡逆向移动，平衡常数K减小；
N2O4
0.04mol/L 0.12mol/L 假设向容器中冲入N2O4的起始浓度为x
起始(mol/L) x 0
变化(mol/L) a 2a
平衡(mol/L) 0.04 0.12 2a=0.12，a=0.06，所以x=0.1
有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径。发展“碳一化学”，开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料，经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程：
（1）该过程中产生的的CO可继续与水蒸气发生可逆反应得到CO2和H2，此反应的平衡常数表达式K＝_____________。
（2）CH3OH（l）气化时吸收的热量为27kJ／mol，CH3OH（g）的燃烧热为677kJ／mol，请写出CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式_____________。
（3）“催化还原”反应制乙二醇原理如下： CH3OOC—COOCH3（g）＋4H2（g）
为探究实际生产的最佳条件，某科研小组进行了多方面研究。如图表示乙二醇达到平衡时的产率随原料投料比[n（氢气）／n（草酸二甲酯）]和压强的变化关系，其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2．5MPa、3．5MPa的情况，则曲线丙对应的压强是P（丙）＝_____________。
（4）草酸二甲酯水解产物草酸（H2C2O4）为二元中强酸①草酸氢钾溶液中存 在如下平衡： H2O
②向0．1mol／L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性，此时溶液中各粒子浓度关系正确的是__________（填序号）。
（5）以甲醇为原料，使用酸性电解质构成燃料电池，该燃料电池的负极反应式为_____________；若以甲烷代替该燃料电池中的甲醇，向外界提供相等电量，则每代替3.2g甲醇，所需标准状况下的甲烷的体积为____________L。
正确答案
（1）
（2）CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） ΔH=--650KJ/mol
（3）1. 5Mpa;
（4） ①HC2O4-+H2O=H2C2O4+OH-. ② B D
（5） CH3OH+ H2O-6e-= CO2+6H+。1.68
试题分析： （1）CO和水蒸汽反应的化学方程式为：CO（g）+H2O（g） 
扫码查看完整答案与解析