- 焓变、反应热
- 共2059题
（12分）已知如图所示的可逆反应：A(g)+B(g)
请回答下列问题：
（1）Q 0（填“>”、“<”或“=”）；
（2）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(A)=" 1.0" mol/L，c(B)="2.0" mol/L ；达到平衡后，A的转化率为50％，此时B的转化率为 ；
（3）若反应温度升高，A的转化率 （填“增大”“减小”或“不变”）；
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(A)="3.0" mol/L,c(B)=" a" mol/L；达到平衡后，c(D)="1.0" mol/L，则a= ；
（5）反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E1的变化是：E1 （填“增大”“减小”“不变”），ΔH的变化是：ΔH （填“增大”“减小”“不变”）。
正确答案
（12分）（12分）（1）< （2分）（2）25%（2分）（3）减小（2分）（4） 2.5 （2分）（5）减小（2分） 不变（2分）
（1）根据图像可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，说明是放热反应，即Q<0。
（2）A的转化率为50％，则消耗A是1.0 mol/L×50％＝0.5mol/L，所以消耗B也是0.5mol/L，所以B的转化率是0.5mol/L÷2.0mol/L×100％＝25％。
（3）正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小。
（4）达到平衡后，c(D)="1.0" mol/L，则消耗B是1.0 mol/L，由于温度不变，所以平衡常数相同，即
（5）催化剂能降低活化能，但不能改变反应热。
反应A(g)+B(g)
（1）该反应的反应物总能量________生成物的总能量(选填“小于”“大于”或“相等”)。
（2）当反应达到平衡时，若升高温度，A的转化率_____ (选填“增大”“减小”“不变”原因是_______________________；若增大压强，则V正_______V逆（选填“＜”“＞”“=”）。
（3）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1___________，E2__________ (填“增大”“减小”“不变”)。
正确答案
（1）大于
（2）减小；正反应放热，升高温度平衡逆向移动；=
（3）减小；减小
大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)＋ O3(g)===IO－(aq)＋O2(g) ΔH1
②IO－(aq)＋H＋(aq)
③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)
总反应的化学方程式为_________________________________，其反应热ΔH＝________。
(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)＋I－(aq)
(3) 为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响(反应体系如上图)，某研究小组测定两组实验中I3—浓度和体系pH，结果见下图和下表。
图2
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_____________________________
②图1中的A为________。由Fe3＋生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是_____________________________________________
③第2组实验进行18 s后，I3—浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A．c(H＋)减小 B．c(I－)减小 C．I2(g)不断生成 D．c(Fe3＋)增加
(4)据图2，计算3～18 s内第2组实验中生成I3—的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
正确答案
(1)2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)=I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l) ΔH1＋ΔH2＋ΔH3 (2)K＝
(4)t＝3 s时，c(I3—)＝3.5×10－3 mol·L－1，t＝18 s时，c(I3—)＝11.8×10－3 mol·L－1，v(I3—)＝
本题考查反应热、化学反应速率等，意在考查考生对化学反应原理的理解能力。(1)根据盖斯定律，将三个反应相加，可得总反应：2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)===I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l)，则ΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3。(2)该反应的平衡常数K＝
近几年，大气污染越来越严重，雾霾天气对人们的生活、出行、身体健康产生许多不利的影响。汽车尾气是主要的大气污染源。降低汽车尾气危害的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生的反应为：
则
（2）某温度下，向容积为1L的容器中充人3 mol NO和1 mol CO, NO的转化率随时间的变化如下图所示。
回答下列问题：
①该温度下，化学平衡常数K=___________，平衡时CO的转化率为__________。
②A点的逆反应速率逆
③下列图像正确且能表明在时间T1时刻反应一定处于平衡状态的是__________。
如果该反应达平衡后，降低温度，平衡常数增大，则△H___________0（填“>”、“< ”或“=”）
④达平衡后，将容器的容积扩大一倍，下列说法正确的是
正确答案
（1）△H=(2a+2b-2c-d0kJ
试题分析：（1）
甲烷是天然气的主要成分，是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。
（1）一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：
①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)； △H1
②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)；△H2
现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体，用16g甲烷气体催化还原该混合气体，恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气，共放出1042.8kJ热量。
①该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为
②已知上述热化学方程式中△H1=—1160kJ/mol，则△H2=
③在一定条件下NO气体可以分解为NO2气体和N2气体，写出该反应的热化学方程式 。
（2）以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题：
④B极为电池 极，电极反应式为
⑤若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，写出阳极的电极反应式 ，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为 （标况下），实际上消耗的甲烷体积（折算到标况）比理论上大，可能原因为 .
正确答案
（1）①3:1 ②—574 kJ/mol ③4NO(g)=2NO2(g)+N2(g)；△H=-293KJ/mol（2）④ 负CH4 + 4O2— —8e—= CO2+ 2H2O； ⑤4OH— —4e—= O2↑+ 2H2O 1.12L
甲烷不完全被氧化，生成C或CO 或 电池能量转化率达不到100%
试题分析：①设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为X 、Y则(28X+46Y) ÷(X+Y)=2×17.解得Ｘ:Y=3:1.发生（①+②）÷2得③式：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+H2O(g) △H3=(△H1+△H2) ÷2.假设发生①的甲烷的物质的量为m;发生③的甲烷的物质的量为n. 则m+n=1;4m÷2n=3联立求解。解得m=0.6.n=0.4.0.4×{(△H1+△H2) ÷2} +0.6×△H1=-1042.8KJ/mol.将△H1=-1160KJ/mol代人该等式中，解得△H2=—574 kJ/mol.③△H3=(△H1+△H2) ÷2=-(1160 +574) kJ/mol÷2=-867KJ/mol. ①-③得④式：4NO(g) =2NO2(g)+N2(g) △H4=△H1-△H3=△H1-(△H1+△H2) ÷2=(△H1-△H2) ÷2=-293KJ/mol. 即NO气体可以分解为NO2气体和N2气的热化学方程式为：4NO(g)=2NO2(g)+N2(g)；△H=-293KJ/mol。（2）④通入燃料甲烷的电极是负极，通入氧气的电极是正极。负极发生的电极式为CH4 + 4O2——8e—= CO2+ 2H2O ⑤电解硫酸铜溶液时阳极的电极反应式4OH— —4e—= O2↑+ 2H2O，阴极的反应式是： Cu2++2e-=Cu；2H++e-=H2↑。N(Cu)=0.1mol.若两极收集到的气体体积相等，设其物质的量为X。则4X=0.1×2+2X。解得X=0.1.在整个反应过程转移电子相等。电子的物质的量为0.4mol.由于没摩尔甲烷失去电子8摩尔，所以需要甲烷的物质的量为0.05摩尔。V（CH4）=0.05摩尔×22.4升/摩尔=1.12 升 。实际上消耗的甲烷体积比理论上大，可能原因是甲烷不完全被氧化，生成C或CO 或 电池能量转化率达不到100%。
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