- 化学反应与能量的变化
- 共3280题
(2015秋•盐城校级月考)下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.MgCl2(1)═Mg(1)+Cl2(g)该反应为吸热、熵值增大的反应,即MgCl2(1)═Mg(1)+Cl2(g)的△H>0,△S>0,故A正确;
B.pH=12的NaOH溶液和氨水,氨水的浓度大,所以中和物质的量的HCl,消耗氨水的体积小,故B错误;
C.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) (△H<0),反应为放热反应,升高温度,平衡向左移动,氢气转化率降低,故C正确;
D.平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,故D错误;
故选:AC.
(2014•宜章县校级模拟)充分燃烧一定量丁烷生成CO2和液态水放热Q kJ,经测定生成的CO2恰好被100mL 5mol/L的KOH溶液完全吸收生成K2CO3,则热化学方程式:C4H10(g)+O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)的△H为( )
正确答案
解析
解:解:n(KOH)=0.1L×5mol/L=0.5mol,则由CO2~2KOH可知,n(CO2)=0.5mol×=0.25mol,生成0.25molCO2时放出的热量为QKJ,据反应方程式C4H10(g)+
O2(g)═4CO2(g)+5H2O(l)生成4molCO2时放出的热量为
=16QKJ,
故选C.
(2015秋•揭阳校级期末)下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、由热化学方程式可知2mol氟化氢气体分解成1mol的氢气和1mol的氟气吸收270kJ热量,化学计量数表示物质的量,不是体积,故A错误;
B、1mol的醋酸pH为2~3,说明醋酸电离不完全,即醋酸溶液中存在电离平衡,则说明醋酸为弱电解质,故B正确;
C、硫酸钠中含有杂质离子钠离子,为为减少洗涤过程中固体的损失,应选用稀H2SO4溶液代替H2O来洗涤BaSO4沉淀,故C正确;
D、pH计是精确测定溶液pH的仪器,用于测定溶液pH,故D正确;
故选A.
单斜硫和正交硫转化为二氧化硫的能量变化图如图所示.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.单斜硫的能量比正交硫的能量高,S(s,单斜)=S(s,正交)△H=-0.33kJ/mol,为放热反应,故A错误;
B.物质的能量越高越不稳定,则正交硫比单斜硫稳定,故B正确;
C.由图象可以看出,单斜硫的能量比正交硫的能量高,故C错误;
D.①式反应需断裂单斜硫中S-S键和O=O键,不仅仅是断裂lmolO2中的共价键所吸收的能量,故D错误.
故选B.
下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.从能量守恒的角度分析,当反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量时,反应放热,故A错误;
B.在相同条件下,反应热只有物质的始末状态有关,与反应条件无关,故B错误;
C.浓硫酸溶于水放热,放出的热量大于53.7KJ,故C正确;
D.由C(石墨)═C(金刚石)△H=+1.90 kJ•mol-1可知,金刚石总能量大于石墨,则石墨较稳定,故D错误.
故选C.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据燃烧热的概念:1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,所放出的热量为燃烧热,水的状态应该为液态,故A错误;
B、0.5mol N2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,因反应为可逆反应,则1molN2和3molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热不是38.6kJ,则热化学反应方程式中的反应热数值错误,故B错误;
C、反应的焓变与反应物和生成物的能量有关,与反应条件、变化过程无关,所以同温同压下,H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件的△H相同,故C正确;
D、中和热是指在稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热量,其衡量标准是生成的水为1mol,故无论稀H2SO4和Ca(OH)2反应生成的水是几摩尔,其中和热恒为57.3KJ/mol,故D错误;
故选C.
(2015春•漯河校级期中)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、化学反应实质是旧键断裂和新键形成,反应过程中任何化学反应都伴随着能量的变化,故A正确;
B、气态水变化为液态水是物质的聚集状态变化,无新物质生成,所以该过程是物理变化,故B错误;
C、化学反应过程中主要是热量变化,同时也可以伴随光能变化,故C错误;
D、图象分析反应物能量高于生成物能量,反应是放热反应,故D错误;
故选A.
(1)把煤作为燃料可以通过下列两种途径:
途径I:C(s)+O2(g)CO2(g)△H=E1①
途径II:先制水煤气:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=E2②
再燃烧水煤气:H2(g)+O2(g)
H2O(g)△H=E3③
CO(g)+O2(g)
CO2(g)△H=E4④,试回答下列问题:
①判断两种途径放热:途径I放出的热量______(填“大于”、“等于”、“小于”)途径II放出的热量.
②E1、E2、E3、E4的数学关系式是______.
③由于制取水煤气反应里,反应物所具有的总能量______(填“大于”、“等于”、“小于”)生成物所具有的总能量,正反应又是熵增加的反应,为了让该反应自发进行,要使反应条件为______.
(2)在一定条件下,可逆反应:mA+nB⇌pC达到平衡,若:
①A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为______态.
②A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是______.
③加热后,可使C的质量增加,则正反应是______反应(放热或吸热).
正确答案
等于
E1=E2+E3+E4
小于
高温
固或液
逆反应方向
吸热
解析
解:(1)①根据盖斯定律可知,反应热只与始态和终态有关,而与反应的途径无关,通过观察可知途径Ⅰ和途径Ⅱ是等效的,途径Ⅰ和途径Ⅱ等量的煤燃烧消耗的氧气相等,两途径最终生成物只有二氧化碳,所以途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量,
故答案为:等于;
②途径Ⅱ:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0 ②
再燃烧水煤气:H2(g)+O2(g)
H2O(g)△H=E3③
CO(g)+O2(g)
CO2(g)△H=E4④,由盖斯定律可知,②+③+④得C(s)+O2(g)
CO2(g)△H=△H2+△H3+△H4,
所以E1=E2+E3+E4;
故答案为:E1=E2+E3+E4;
③因吸热反应中,反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,以及在化学反应中能量守恒,所以反应物就需要吸收能量才能转化为生成物,
故答案为:小于;高温;
(2)①增加B的量,平衡不移动,说明B的浓度不变,可以是液体也可以是固体,故答案为:固或液;
②因增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,A、C是气体,而且m+n=p,所以B不是气体,则m<p,即平衡移动的方向是逆反应方向,故答案为:逆反应方向;
③因温度升高,平衡向吸热的方向移动,C的质量增加,说明正反应是吸热反应,故答案为:吸热.
如图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、依据图象分析判断,Mg与Cl2的能量高于MgCl2,依据能量守恒判断,所以由MgCl2制取Mg是吸热反应,故A错误;
B、物质的能量越低越稳定,易图象数据分析,化合物的热稳定性顺序为:MgI2<MgBr2<MgCl2<MgF2,故B错误;
C、氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,故C错误;
D、依据图象Mg(s)+Cl2(l)=MgCl2(s)△H=-641kJ/mol,Mg(s)+Br2(l)=MgBr2(s)△H=-524kJ/mol,将第一个方程式减去第二方程式得MgBr2(s)+Cl2(g)═MgCl2(s)+Br2(g)△H=-117KJ•mol-1,故D正确;
故选D.
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产生活中有着重要作用.请回答下列问题:
(1)如图是1mol NO2,和1mol CO反应生成CO2和NO的过程中能量变化示意图.
①请写出NO2和CO反应的热化学方程式(用E1和E2表示能量变化):______.
②如果该反应使用一种催化剂,图中的E,是增大还是减小?______,理由是______该反应的△H是否变化?______(填:“变大”、“变小”或“不变”).
(2)在1L的密闭容器中,存在如下化学反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表所示:
①试比较K1和K2的大小:K1______ K2(填“大于”、“等于”或0小于”).
②400℃,某一时刻测得NH3、N2、H2的物质的量分别为3mol、2mol、1mol时,则反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的v正(N2)______v逆(N2)(填“大于”“等于”或“小于”).
③反应达“平衡时,保持容积不变,通入一定量的N2,达平衡时H2的百分含量______(填:“变大”、“不变”或“变小”.下同);若保持压强不变,通入一定量的氖气,达平衡时NH3的百分含量______.
(3)氨气溶于水所得的溶液称为氨水,若常温下,某氨水的pH=12,则水电离出的c(OH-)=______;向该氨水中滴加盐酸,当pH=7时,溶液中离子浓度的关系为______.
正确答案
解:(1)①该反应为放热反应,焓变△H=E1-,所以热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-(E2-E1)kJ•mol-1;
故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-(E2-E1)kJ•mol-1;
②催化剂只改变反应的途径,与始态和终态无关,催化剂只是使反应的活化能降低,并不改变反应物总能量与生成物总能量,所以反应的△H不变;
故答案为:减小;催化剂只是使反应的活化能降低;不变;
(2)①该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,所以K1>K2;
故答案为:大于;
②400℃时,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数为K3=0.5,容器的体积为1L,NH3、N2和H2的物质的量浓度分别为:3mol/L、2mol/L、1mol/L,400℃时,浓度商Qc==
>K3=0.5,说明反应向逆方向进行,因此有v(N2)正<v(N2)逆;
故答案为:小于;
③平衡时,保持容积不变,通入一定量的N2,平衡逆向移动,氢气的物质的量减少,达平衡时H2的百分含量减小.保持压强不变,通入一定量的氖气,容器的体积变大,体系中的所有气体体积均变小;
故答案为:变小;变小;
(3)室温下,Kw=1×10-14,c(H+)×c(OH-)=1×10-14,在pH=12的某碱溶液中,溶液中的氢离子是水电离的,氢离子浓度为:c(H+)=1×10-12mol/L,所以水电离的氢氧根离子浓度为:1×10-12mol/L.pH=7时,c(H+)=c(OH-),再根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故液中离子浓度的关系为c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),
故答案为:1×10-12mol/L;c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-).
解析
解:(1)①该反应为放热反应,焓变△H=E1-,所以热化学方程式为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-(E2-E1)kJ•mol-1;
故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-(E2-E1)kJ•mol-1;
②催化剂只改变反应的途径,与始态和终态无关,催化剂只是使反应的活化能降低,并不改变反应物总能量与生成物总能量,所以反应的△H不变;
故答案为:减小;催化剂只是使反应的活化能降低;不变;
(2)①该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,所以K1>K2;
故答案为:大于;
②400℃时,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的平衡常数为K3=0.5,容器的体积为1L,NH3、N2和H2的物质的量浓度分别为:3mol/L、2mol/L、1mol/L,400℃时,浓度商Qc==
>K3=0.5,说明反应向逆方向进行,因此有v(N2)正<v(N2)逆;
故答案为:小于;
③平衡时,保持容积不变,通入一定量的N2,平衡逆向移动,氢气的物质的量减少,达平衡时H2的百分含量减小.保持压强不变,通入一定量的氖气,容器的体积变大,体系中的所有气体体积均变小;
故答案为:变小;变小;
(3)室温下,Kw=1×10-14,c(H+)×c(OH-)=1×10-14,在pH=12的某碱溶液中,溶液中的氢离子是水电离的,氢离子浓度为:c(H+)=1×10-12mol/L,所以水电离的氢氧根离子浓度为:1×10-12mol/L.pH=7时,c(H+)=c(OH-),再根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),故液中离子浓度的关系为c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),
故答案为:1×10-12mol/L;c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-).
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