- 有关反应热的计算
- 共34题
运用所学知识，解决下列惩题：
（1）合成氨的热化学方程式为
已知：
（2）工业上用NH3和CO2原料合成尿素的化学方程式为：
①该反应的正反应是——反应（填“放热”或“吸热”）。
②在一定条件下，原料气中的氨碳比
③图中B处NH3的平衡转化率为____。
（3）氨可用作碱性燃料电池的燃料，电池反应为
（4）人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图：
①电源的正极为____（填“A"或“B"）。
②阳极室中发生的反应依次为____、____。
③邀鳃结束震，蘸极室溶液的pH与电解前相比将____（填“增大”、“减小”或“不变”）；若两极挟收集到气体8。 96 1（标准状况），则除去的尿素为-g（忽略气体的溶解）。
正确答案
答案：（1）391（2分）
（2）①放热 （1分）②氨碳比增大，nNH3增大，尿素合成反应的平衡向正向移动，使CO2的转化率增大（2分） ③32%（2分）
（3）2NH3 - 6e- + 6OH- = N2+ 6H2O（2分）
（4）① A （1分） ②2Cl--2e- = Cl2 （1分） 3Cl2+CO(NH2)2+H2O = CO2+N2+6HCl（2分）③不变（1分） 4.8（2分）
解析
略
知识点
1923年以前，甲醇一般是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的。现在工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加压催化加氢的方法，工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。
已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：
（1）反应②是____________（填“吸热”或“放热”）反应。
（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）_____K（B）（填“＞”、“＜”或“＝”）。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________（用K1、K2表示）。
（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，则曲线Ⅰ可变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是_____________。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是____________。
（4）甲醇燃料电池有着广泛的用途，若采用铂为电极材料，两极上分别通入甲醇和氧气，以氢氧化钾溶液为电解质溶液，则该碱性燃料电池的负极反应式是_________________；
（5）一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成醋酸。通常状况下，将a mol／L的醋酸与b mol／L Ba（OH）2溶液等体积混合，反应平衡时，2c（Ba2＋） 
正确答案
答案：
（1）吸热（2分）
（2） = （2分） K1·K2 （2分）
（3）加入催化剂（2分）
将容器的体积(快速)压缩至2L（2分，仅答“加压”给1分）
（4）CH3OH－6 e-＋8 OH-=CO32-＋6 H2O （2分）
（5）
解析
略
知识点
已知：P4(g)+6Cl2(g)＝4PCl3(g) △H＝a kJ∙mol—1，P4(g)+10Cl2(g)＝4PCl5(g) △H＝b kJ∙mol—1，P4具有正四面体结构，PCl5中P－Cl键的键能为c kJ∙mol—1，PCl3中P－Cl键的键能为1.2c kJ∙mol—1。下列叙述正确的是
正确答案
解析
原子半径P＞Cl,因此P-P键键长大于P-Cl键键长，则P-P键键能小于P-Cl键键能，A项错误；利用“盖斯定律”，结合题中给出两个热化学方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)△H＝（b-a）/4KJ·mol-1，但不知PCl5(g)＝PCl5(s)的△H，因此无法求出Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(s)的△H，B项错误；利用Cl2(g)+PCl3(g)＝PCl5(g)△H＝（b-a）/4KJ·mol-1可得E(Cl-Cl)+3×1.2c-5c＝（b-a）/4，因此可得E(Cl-Cl)＝(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1，C项正确；由P4是正四面体可知P4中含有6个P-P键，由题意得6E(P-P)+10×(b-a+5.6c)/4－4×5c＝b，解得E(P-P)＝（2.5a-1.5b+6c）/6 kJ·mol-1，D项错误。
知识点
磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物有着广泛的应用。
（1）红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成
1mol产物的数据）。
请回答问题：
①PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。
②P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H3＝ 。新 课 标 第 一 网
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5，经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
①反应在50～150s 内的平均速率v(PCl3)＝ 。
②试计算该温度下反应的平衡常数（写出计算过程，保留2位有效数字）
（3）NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如右图所示。
①为获得较纯的Na2HPO4，pH应控制在 ；pH＝6时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为：
。
②Na2HPO4溶液呈碱性，加入足量的CaCl2溶液，溶液显酸性，溶液显酸性的原因是（从离子平衡角度分析） 。
正确答案
（1）①PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) △H＝＋93kJ/mol（2分，方程式1分，△H的表示1分，化学式、状态错误0分；+、焓变数值、单位错漏合扣1分；计量数用分数表示与焓变相匹配也给分）
②－399 kJ/mol（2分，单位错漏扣1分）
（2）①1.5×10-4mol/(L·s) 或0.00015 mol/(L·s)（2分，单位错漏扣1分）
② PCl5(g) = PCl3(g)+Cl2(g)
起始浓度（mol/L） 
转化浓度（mol/L） 0.10 
平衡浓度（mol/L） 0.40 0.10 0.10 （1分）
K＝ 
或0.025mol/L
（3分，其中列式、代入数值各1分；结果1分，结果、单位、有效数字有错误合扣1分，代入数值不带单位不扣分，K值不带单位不扣分）
（3）①9～10.5（2分，介于此区间或区间内的某一点）
c(H2PO4－)＞c(HPO42－) （2分）
②Na2HPO4溶液中存在电离平衡，HPO42－
解析
略
知识点
根据碘与氢气反应的热化学方程式，下列判断正确的是
① I2(g)+ H2(g) 
② I2(s)+ H2(g) 
正确答案
解析
略
知识点
已知：2Zn（s）+O2（g）=2ZnO（s），△H=-701.0kJ·mol-1；
2Hg（l）+O2（g）=2HgO（s），△H=-181.6kJ·mol-1；则反应Zn（s）+HgO（s）=ZnO（s）+Hg（l）的△H为
正确答案
解析
反应的焓值由盖斯定律直接求出。即(△H1-△H2)/2=-259.7kJ·mol-1。
知识点
工业上采用乙苯与
其中乙苯在
(1)上述乙苯与
(2)①乙苯与
②下列叙述不能说明乙苯与
a。
c，消耗
(3)在3L密闭容器内，乙苯与
别改变了实验其他条件；乙苯的浓度随时间的变化如图I所示。
①实验I乙苯在0-50min时的反应速率为_______________
②实验Ⅱ可能改变条件的是__________________________
③图II是实验I中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线，请在图II中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。
(4)若实验I中将乙苯的起始浓度改为
正确答案
(1)
(2)
（每空2分 共4分）
(3)①
②加入催化剂
③
(4)减小（2分）；0.225 （2分）
解析
略
知识点
已知CO（g）+H2O（g）
正确答案
解析
略
知识点
H2O2是一种强氧化剂，被广泛应用于水处理及卫生消毒等方面。
（1）H2O2不稳定，当其中含Fe2＋时，会发生反应：
（2）下表是在常压、60℃和不同pH条件下，6mL30%在60minH2O2内释放出氧气的体积。则下列说法正确的是__________。
a. pH越大，H2O2的分解速率越大
b. pH在9左右，H2O2的分解速率最大
c. 6mL30%分解最多释放出的氧气的体积为639mL
d. pH=5.50时，0～60min内，v=1.5mL
（3）溶液中H2O2的残留量可用一定浓度的酸性KMnO4溶液来测定，反应中MnO4－被还原为Mn2＋，该反应的离子方程式为__________。
（4）科学工作者以Ir-Ru/Ti为阳极、ACFC为阴极，在酸性环境、不断通入空气的条件下直接电解水来制备H2O2。电解过程中，阳极区溶液的pH_（填“增大”“不变”或“减小”），阴极产生H2O2的电极反应式为__________。若不通空气，则阴极得到的产物是__________。
（5）己知断裂1mol化学键所需的能量
正确答案
（1）催化作用（或催化剂）； 0.03
（2）bd
（3）5H2O2＋2MnO4－＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
（4）减小；O2＋2H＋＋2e－=H2O2；H2
（5）－135
解析
略。
知识点
28.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
（1）已知：
计算上述反应的△H＝_______
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________ (用α等符号表示)。
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
（4）某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。新工艺的特点有_________(填编号)。
① CO2与H
② 不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③ 有利于减少积炭
④ 有利于CO2资源利用
正确答案
（1）124 ； （2） 
（3） ① 正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气起稀释，相当于起减压的效果
②600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大
（4） ①②③④
性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大。（4） ①乙苯催化脱氢制苯乙烯反应为可逆反应，CO2与H2
反应，可使生成物浓度减小，化学平衡右移；②不用高温水蒸气，必然降低能耗；③由于发生反应
CO2＋C＝2CO，可减少积炭；④CO2得到有效利用，可减少CO2排放并作为资源得到利用。故选择①②③④。
解析
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知识点
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