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单选题

N2H4是一种高效清洁的火箭燃料,0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量.则下列热化学方程式中正确的是(  )

AN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+H2O(g)△H=+267kJ•mol-1

BN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1

CN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=+534kJ•mol-1

DN2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-133.5kJ•mol-1

正确答案

B

解析

解;A、0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,其焓变是负值,故A错误;

B、0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,热化学方程式为:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1,故B正确;

C、N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出热量,其焓变是负值,故C错误;

D、0.25mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ热量,则1mol N2H4(g)完全燃烧生成氮气和气态水时,放出133.5kJ×4=534kJ的热量,故D错误;

故选B.

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单选题

下列说法不正确的是(  )

A已知冰的熔化热为6.0kJ/mol,冰中氢键键能为20kJ/mol.假设每摩尔冰中有2 mol 氢键,且熔化热完全用于打破冰的氢键,则最多只能破坏冰中15%的氢键

B已知一定温度下,醋酸溶液的物质的量浓度为c,电离度为α,Ka=(cα)2/[c(1-α)].若加入少量CH3COONa固体,则电离平衡CH3COOH⇌CH3COO-+H+向左移动,α减小,Ka减小

C由N2和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ/mol的热量.已知N≡N键的键能是948.9kJ/mol,H-H键的键能是436.0kJ/mol,则N-H键的键能是 391.55kJ/mol

DNH4HCO3(s)═NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=+185.57 kJ/mol,该反应能自发进行的原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向

正确答案

B

解析

解:A.冰的熔化热为6.0kJ•mol-1,冰中氢键键能为20kJ•mol-1,则熔化破坏的氢键为×100%=15%,故A正确;

B.根据式子Kα=(Cα)2/C(1-α),增加CH3COONa固体,则电离平衡向左移动α减小,Kα的分子变小,分母变大,但Kα不变,故B错误;

C.N2和H2合成NH3的方程式为:N2+3H22NH3,由N2和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ/mol的热量,则反应的△H=-2×46.2=-92.4kJ/mol,1molN2和3molH2反应断裂化学键需要吸收的能量为:1mol×948.9kJ•mol-1+3×436.0kJ•mol-1=2256.9kJ,N-H键的键能为x,形成2molNH3需要形成6molN-H键,则形成6molN-H键放出的能量为6x,则2256.9-6×x=-92.4kJ/mol,解得x=391.55kJ/mol,故C正确;

D.该反应为吸热反应,不能自发进行;而最终该反应能自发进行,则主要原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故D正确;

故选B.

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单选题

下列有关说法正确的是(  )

A4CuO(s)═2Cu2O(s)+O2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应△H>0

B向稀醋酸中加入醋酸钠固体,溶液pH升高的主要原因是醋酸钠水解呈碱性

C室温下K(HCN)<K(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN大

DH2S(g)+FeO(s)⇌FeS(s)+H2O(g),其他条件不变时增大压强,反应速率V(H2S)和H2S的平衡转化率均增大

正确答案

A

解析

解:A、反应在室温下不能自发进行,说明△H-T△S>0,该反应的△S>0,则,△H>0,故A正确;

B、向稀醋酸中加入醋酸钠固体,醋酸根离子浓度增大,抑制了醋酸的电离,导致其pH增大,故B错误;

C、电离度与起始浓度、同离子效应等有关,K(HCN)<K(CH3COOH),不一定说明CH3COOH的电离度一定比HCN大,故C错误;

D、因为该反应的气体体积反应前后没有变化,加压不会影响平衡移动,故D错误.

故选:A

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单选题

(2015秋•曲沃县校级期末)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是(  )

A改变催化剂,可改变该反应的活化能

B该反应为放热反应,热效应等于E 1-E 2

C反应过程 a 有催化剂参与

D有催化剂条件下,反应的活化能等于 E 1+E 2

正确答案

A

解析

解:A、不同的催化剂,反应的活化能不同,故A正确;

B、反应物能量高于生成物,反应为放热反应,△H=生成物能量-反应物能量,和活化能无关,故B错误;

C、催化剂能降低反应的活化能,b中使用了催化剂,故C错误;

D、E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能,整个反应的活化能为能量较高的E1,故D错误.

故选:A.

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下列说法中,正确的是(  )

A需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B放热反应在常温下一定能很容易发生

C吸热反应在一定条件下也能自发进行

D氧化还原反应一定是放热反应

正确答案

C

解析

解:A.因需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应,如铝热反应需要加热才能发生,但它是放热反应,故A错误;

B.因铝热反应是放热反应,需要加热才能发生,故B错误;

C、依据△H-T△S<0反应自发进行,吸热反应△H>0,当高温下△S>0的反应一定条件下能自发进行反应,故C正确;

D、氧化还原反应不一定是放热反应,可燃物的燃烧、化合反应大都是放热反应,分解反应大都是吸热反应,如高锰酸钾的分解为氧化还原反应,同时也是吸热反应,故D错误;

故选C.

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单选题

下列图示与对应的叙述相符的是(  )

A

说明烯烃与H2的加成反应是放热反应,虚线表示在有催化剂的条件下进行

B

用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定浓度相同的三种一元酸,由图曲线可确定①的酸性最强

C

图表示合成氨反应在其他条件不变的情况下,改变n(H2起始对平衡的影响.由此可知,N2的转化率最高的是b点;且T1>T2,K2>K1(T1和T2表示温度,K1、K2表示对应温度下的平衡常数)

D

在体积相同的两个密闭容器中,分别充入等质量的O2和X气体,由图可确定X可能是CH4

正确答案

D

解析

解:A、反应物的能量高于生成物的能量,所以烯烃与H2的加成反应是放热反应,但是催化剂可以降低反应的活化能.所以虚线不能表示在有催化剂的条件下进行,故A错误;

B、相同温度、相同浓度下,酸的pH越大则该酸的酸性越弱,这三种酸的pH顺序:③>②>①,所以酸性最强的是③,故B错误;

C、工业合成氨的反应释放热量,升高温度,氨气的含量会降低,升高温度,K会减小,故C错误;

D、根据气体状态方程PV=nRT,=在体积相同的两个密闭容器中,和n的值成正比例关系,等质量的O2和X气体,比值应该是2:1,可确定X可能是CH4,故D正确.

故选D.

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下列说法不正确的是(  )

A化学键的断裂不一定引起化学反应

B金属阳离子还原不一定得到相应的金属单质

C根据分散质粒子直径的大小可以将分散系分为溶液,胶体和浊液

D如果某化学反应的△H和△S均大于0,则该反应肯定不能自发进行

正确答案

D

解析

解:A、化学键的断裂不一定引起化学反应,如氯化氢溶于水得到盐酸的过程,故A正确;

B、金属阳离子还原过程对应元素的化合价降低,不一定得到相应的金属单质,如铁离子被还原为亚铁离子的过程,故B正确;

C、根据分散质粒子直径的大小可以将分散系分为溶液,胶体和浊液,故C正确;

D、反应是否能自发进行的判据:△H-T△S<0,一定自发,如果某化学反应的△H和△S均大于0,则在高温下能自发进行,故D错误.

故选D.

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单选题

关于化学反应与能量的说法正确的是(  )

A中和反应是吸热反应

B燃烧属于吸热反应

C反应物总能量与生成物总能量一定相等

D化学键断裂吸收能量

正确答案

D

解析

解:A.酸与碱反应生成盐和水的反应叫做中和反应,是放热反应,故A错误;

B.燃烧是可燃物发生的剧烈的发光放热的氧化反应,是放热反应,故B错误;

C.反应物总能量与生成物总能量一定不相等,当反应物的能量低于生成物总能量时,反应是吸热反应,吸热反应是化学反应中反应物获得能量在生成物中储存的过程,当反应物的能量高于生成物总能量时,反应是放热反应,以热能、光能等形式释放,故C错误;

D.断裂旧的化学键,需要吸收能量破坏原有的化学键,故D正确;

故选D.

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题型:简答题
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简答题

实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源.目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图1表示该反应过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化:

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是______(填字母).

A.△H>0,△S>0;      B.△H>0,△S<0

C.△H<0,△S<0;     D.△H<0,△S>0

(2)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.

①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=______;H2的转化率w(H2)=______

②该反应的平衡常数表达式K=______

③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是______ (填字母).

A.升高温度

B.将CH3OH(g)及时液化抽出

C.选择高效催化剂

D.再充入1molCO2和4molH2

(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:______

(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,此电池的负极应加入或通入的物质有_______;其负极的电极反应式是:______

正确答案

解:(1)依据反应和图象分析判断:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),反应是熵减少的反应△S<0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H<0,

故答案为:C;

(2)在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10nim内达到平衡,生成甲醇浓度为0.75mol/L,二氧化碳浓度变化了0.75mol/L;则

①依据化学平衡列式计算为:

                CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始量(mol/L) 1        4           0         0

变化量(mol/L) 0.75     2.25       0.75     0.75

平衡量(mol/L) 0.25     1.75       0.75     0.75

CO2的平均反应速率v(CO2)==0.075mol•L-1•min-1 ;H2的转化率w(H2)=×100%=56.25%,

故答案为:0.075 mol•L-1•min-1

②该反应的平衡常数表达式K=,故答案为:

③措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是:

A、反应是放热反应,升温平衡逆向进行;故A错误;

B、将CH3OH(g)及时液化抽出,减小生成物的量,平衡正向进行,故B正确;

C、选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡,故C错误;

D、再充入l molCO2和4molH2,增大压强平衡正向进行,故D正确;

故选BD;

(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇物质的量为0.5mol,完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.6 kJ•mol-1

故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.6 kJ•mol-1

(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,原电池的负极失电子发生氧化反应,失电子的是甲醇,此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水;负极的电极反应式结合化学方程式为2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O;正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;依据电子守恒,用化学方程式减去正极电极反应得到负极电极反应式为:2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O,

故答案为:甲醇、氢氧化钠、水;2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O.

解析

解:(1)依据反应和图象分析判断:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),反应是熵减少的反应△S<0;反应物能量高于生成物的能量,判断反应是放热反应,△H<0,

故答案为:C;

(2)在体积为l L的密闭容器中,充入l mol CO2和4mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示.二氧化碳是反应物随反应进行浓度减小,甲醇是生成物,随反应进行浓度增大;10nim内达到平衡,生成甲醇浓度为0.75mol/L,二氧化碳浓度变化了0.75mol/L;则

①依据化学平衡列式计算为:

                CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始量(mol/L) 1        4           0         0

变化量(mol/L) 0.75     2.25       0.75     0.75

平衡量(mol/L) 0.25     1.75       0.75     0.75

CO2的平均反应速率v(CO2)==0.075mol•L-1•min-1 ;H2的转化率w(H2)=×100%=56.25%,

故答案为:0.075 mol•L-1•min-1

②该反应的平衡常数表达式K=,故答案为:

③措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是:

A、反应是放热反应,升温平衡逆向进行;故A错误;

B、将CH3OH(g)及时液化抽出,减小生成物的量,平衡正向进行,故B正确;

C、选择高效催化剂只能改变速率,不改变化学平衡,故C错误;

D、再充入l molCO2和4molH2,增大压强平衡正向进行,故D正确;

故选BD;

(3)25℃,1.01×105Pa时,16g 液态甲醇物质的量为0.5mol,完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3kJ的热量,依据书写热化学方程式的方法写出该反应的热化学方程式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.6 kJ•mol-1

故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.6 kJ•mol-1

(4)选用合适的合金为电极,以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料,可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池,原电池的负极失电子发生氧化反应,失电子的是甲醇,此电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠、水;负极的电极反应式结合化学方程式为2CH3OH+3O2+4KOH→2K2CO3+6H2O;正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-;依据电子守恒,用化学方程式减去正极电极反应得到负极电极反应式为:2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O,

故答案为:甲醇、氢氧化钠、水;2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O.

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单选题

下列关于能量变化的说法正确的是(  )

A“冰,水为之,而寒于水”说明相同质量的水和冰相比较,冰的能量高

B化学反应在物质变化的同时,伴随着能量变化,其表现形式只有吸热和放热两种

C已知C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H>0,则金刚石比石墨稳定

D化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒

正确答案

D

解析

解:A、H2O(l)=H2O(s)△H<0,液态水到固态水,放热,所以水的能量高,故A错误;

B、化学反应还伴随着能量变化,通常表现为反应过程中的放热或吸热,也可以表现为其他形式的能量,故B错误;

C、石墨完全转化为金刚石时,要吸收能量,说明金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,故C错误;

D、化学反应遵循质量守恒的同时,也遵循能量守恒,故D正确;

故选:D.

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题型: 单选题
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单选题

下列表示化学反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)过程能量变化的示意图中,合理的是(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:A、图象中反应物能量高于生成物,图象变化符合反应特征,故A正确;

B、图象中反应物能量低于生成物,反应是吸热过程,故B错误;

C、图象中反应物能量低于生成物,反应是吸热过程,故C错误;

D、化学反应过程中一定伴随能量变化,反应物和生成物能量不同,故D错误;

故选A.

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题型: 单选题
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单选题

下列说法或表示法正确的是(  )

A氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,前者放出热量多

B需要加热的反应说明它是吸热反应

C在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的稀硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ

D1 mol S完全燃烧放热297.3 kJ,其热化学方程式为:S+O2═SO2△H=-297.3 kJ/mol

正确答案

C

解析

解:A、因为液态水变为气态水的过程是吸热的,所以氢气与氧气反应生成等量的水蒸气和液态水,后者放出热量多,故A错误;

B、铝热反应需要高温下才能发生,但是它是放热反应,故B错误;

C、将含0.5molH2SO4的稀硫酸即H+是1mol,与含1molNaOH即OH-是1mol的溶液混合,放出的热量等于57.3 kJ,故C正确;

D、1molS完全燃烧放热297.3 kJ,其热化学方程式为:S(s)+O2(g)═SO2(g),△H=-297.3 kJ/mol,故D错误.

故选C.

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单选题

(2015秋•海林市校级期末)生产液晶显示器过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,以下是几种化学键的键能:

下列说法中正确的是(  )

A过程N2(g)→2N(g)放出能量

B过程N(g)+3F(g)→NF3(g)放出能量

C反应N2(g)+3F2(g)→2NF3(g)的△H>0

DNF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍可能发生化学反应

正确答案

B

解析

解:A.N2(g)→2N(g)为化学键的断裂过程,应吸收能量,故A错误;

B.N(g)+3F(g)→NF3(g)为形成化学键的过程,放出能量,故B正确;

C.反应N2(g)+3F2(g)→2NF3(g)△H=(941.7+3×154.8-283.0×6)KJ•mol-1=-291.9KJ•mol-1,△H<0,故C错误;

D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,则不能发生化学反应,化学反应的实质是旧键的断裂和形成,故D错误.

故选B.

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题型: 单选题
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单选题

知反应:A(g)+B(g)═C(g)+D(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是(  )

A若此反应过程中有电子转移,可设计成原电池

B该反应为吸热反应

C反应物的总能量高于生成物的总能量

D该反应只有在加热条件下才能进行

正确答案

B

解析

解:由图示可知A(g)+B(g)=C(g)+D(g)△H=aKJ/mol,是吸热反应,反应物能量和大于生成物,

A、该反应反应物能量低于生成物,无能量转化为电能,故A错误;

B、反应物能量和低于生成物,反应吸热,故B正确;

C、反应物能量和低于生成物,故C错误;

D、反应热与反应条件无关,故D错误;

故选B.

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题型: 单选题
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单选题

下列有关叙述正确的是(  )

A加入催化剂会改变反应的焓变

B已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H1,2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H2,则△H1<△H2

C含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(aq);△H=-57.4 kJ/mol

D已知C(石墨,s)=C(金刚石,s);△H>0,则金刚石比石墨稳定

正确答案

B

解析

解:A、反应的焓变只与反应物和生成物的总能量有关,与催化剂的使用无关,所以催化剂不会改变反应的焓变,故A错误;

B、①2C(s)+2O2(g)=2CO2(g)△H1,②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2.依据盖斯定律,①-②得到2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的△H=△H1-△H2<0,所以△H1<△H2,故B正确;

C、含20.0g NaOH物质的量为0.5mol,稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,所以中和热为-57.4KJ/mol,则该反应中和热的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l);△H=-57.4 kJ/mol,故C错误;

D、C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,依据能量守恒判断,金刚石能量高,石墨能量低,则石墨比金刚石稳定,故D错误;

故选B.

下一知识点 : 化学反应速率和化学平衡
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