- 化学反应与能量
- 共8781题
下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),该反应是可逆反应,所以△H=>38.6kJ•mol-1,故A错误;
B、HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3 kJ•mol-1,则稀H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热是△H>-57.3 kJ•mol-1,因为氢氧化钙是微溶,其中的氢氧根不能完全电离,故B错误;
C、CO(g)的燃烧热是283.0 kJ•mol-1,所以2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-2×283.0 kJ•mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+2×283.0 kJ•mol-1,故C正确;
D、1 mol甲烷燃烧生成液态水和二氧化碳所放出的热量是甲烷的燃烧热,故D错误.
故选C.
下列说法或表示方法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、生成物总能量高于反应物总能量,该反应为吸热反应,高温下在熵增的情况下能发生,故A错误;
B、判断某个反应是放热反应还是吸热反应不是看该反应是否加热,有些放热反应开始也需要加热,需要加热才能进行的反应,不一定是吸热反应,如2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe是放热反应,但需在加热条件下以保证足够的热量引发氧化铁和铝粉反应,故B错误;
C、由石墨比金刚石稳定,说明石墨的能量低,所以石墨转化为金刚石是吸热反应,故C正确;
D、氨水是弱电解质所以书写热化学方程式时用化学式,故D错误;
故选C.
(2015秋•重庆校级期末)已知如下两个热化学反应方程式.
(l)+H2(g)-→
(l)△H>0 ①
(l)+2H2(g)-→
(l)△H<0 ②
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、依据反应过程分析,反应①②是氢气和苯发生的加成反应,故A正确;
B、反应①、②的△S均小于0,根据△H-T•△S<0时反应能自发进行,可知反应①在任何条件下都不能自发进行,故B错误;
C、同是加成反应,反应①是吸热反应,反应②是放热反应,说明苯环中含有的并不是碳碳双键,故C正确;
D、反应①、②中的所有有机物均可使溴水褪色,褪色原理可能是苯的萃取褪色,或产物的加成褪色,故D正确;
故选B.
今有如下三个热化学方程式:
H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=a kJ•mol-1
H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=b kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=c kJ•mol-1
关于它们的下列表述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.因燃烧反应为放热反应,则氢气燃烧是放热反应,故A错误;
B.水为气态水,所以氢气的燃烧热为△H≠a kJ•mol-1,故B错误;
C.因水的状态不同,则a≠b,故C错误;
D.热化学反应方程式中物质的量与反应放出的热量成正比,则反应热的关系为2b=c,故D正确;
故选D.
25℃、101kPa下,碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、890.3kJ/mol、2800kJ/mol,则下列热化学方程式正确的是( )
正确答案
解析
解:燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,H生成液态水,C生成二氧化碳,
A、反应中生成一氧化碳不是稳定氧化物,故A错误;
B、氢气燃烧是放热反应,故B错误;
C、生成物水是气体不是稳定氧化物,故C错误;
D、符合燃烧热的概念,故D正确;
故选D.
已知①能量越低的物质就越稳定,②白磷转化成红磷是放热反应.据此,下列判断或说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.白磷转化成红磷是放热反应,故红磷的能量低,红磷稳定,故A正确;
B.红磷的能量低,红磷稳定,故B错误;
C.红磷和白磷的结构不同,白磷是正四面体结构,红磷是链状的结构,故C正确;
D.白磷的着火点低,只有40摄氏度,而红磷的较高,不易自燃,故D错误.
故选AC.
(2014秋•亳州校级期末)在25℃,1.01×105Pa条件下,反应2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol能自发进行的合理解释是( )
正确答案
解析
解:反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据,在反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.76kJ/mol,可知该反应吸热,且熵值增大,
根据△G=△H-T•△S判断,反应能自发进行,必须满足△H-T•△S<0才可,即熵增大效应大于能量效应.
故选C.
关于下列过程熵变的判断不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、食盐溶解过程是氯化钠形成自由移动的两种的过程,是熵增大的过程,△S>0,故A正确;
B、碳和氧气反应生成一氧化碳,2C+O2=2CO,反应过程是熵增大的过程,△S>0,故B正确;
C、气体水变化为液态水是熵减小的过程,△S<0,故C错误;
D、碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,是熵增大的过程,△S>0,故D正确;
故选C.
(2015秋•浙江月考)下列说法或表示方法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲烷的标准燃烧热为-890.3 kJ•molˉ1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3 kJ•molˉ1,故A错误;
B、由C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H=+1.9 kJ•molˉ1可知,石墨的能量较低,石墨比金刚石稳定,故B错误;
C、由于醋酸电离过程吸热,因此1 mol CH3COOH与含1 mol NaOH的溶液混合生成1mol水时放出的热量小于57.3 kJ,故C正确;
D、2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)反应达到平衡时生成SO3(g )的物质的量小于2mol,则该条件下的热化学方程式为:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g )△H<-Q kJ•molˉ1,故D错误;
故选C.
某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对A2(g)+3B2(g)⇌2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),根据图可得出的判断结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该反应无法确定是吸热反应还是放热反应,故A错误;
B.由图可知,横坐标为B2的物质的量,增大一种反应物的量必然会促进另一种反应物的转化,则B2越大达到平衡时A2的转化率越大,即达到平衡时A2的转化率大小为c>b>a,故B错误;
C.由图可知,B2起始相同时,T2对应的AB3的含量大,则若该正反应为吸热反应,则T2>T1,若该正反应为放热反应,则T2<T1,故C正确;
D.b点AB3的体积分数最大,则反应物的物质的量之比接近等于化学计量数之比,反应物均为双原子分子,所以平衡体系中A、B原子数之比接近1:3,故D错误;
故选:C.
下列图象最能反映2H2+O2═2H2O 反应过程中能量变化的是( )
正确答案
解析
解:氢气和氧气燃烧生成水的反应是放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,反应活化分子需要吸收能量,变为活化分子,称为活化能,活化能要比反应的焓变数值小,只有图B符合.
故选B.
(2016•遵义校级模拟)关于如图所示转化关系(X代表卤素),说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、化学键的断裂要吸热,焓变大于0,H2(g)+X2(g)═2H(g)+2X(g)△H2>0,故A错误;
B、反应焓变与起始物质和终了物质有关于变化途径无关,途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,所以△H1=△H2+△H3 ,故B错误;
C、途径III是断形成化学键的过程,是放热过程,Cl、Br、I的原子半径依次增大,故形成HCl、HBr、HI化学键所放出的能量逐渐减小,故C错误;
D、途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多,氯气和氢气化合更容易,两反应的平衡常数分别为K1,K2,则K1>K2,故D正确;
故选D.
关于如图所示的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.可逆反应“CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)”中的反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,△H<0,故A错误;
B.阳极电极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑;阴极电极反应:2Cu2++4e-=2Cu,根据电子守恒,若电子转移全部在氧气和铜之间存在,得到:O2~2Cu~4e-,阳极、阴极产生单质的物质的量之比一定为1:2,故B错误;
C.乙酸能与碳酸钙反应生成的二氧化碳气体,二氧化碳能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,通过此实验装置可完成比较乙酸、碳酸、硅酸酸性强弱,故C正确;
D.两原电池的负极的反应式,分别为:Al-3e-=Al3+,Zn-2e-=Zn2+,根据电子守恒,得:2Al~2Zn,质量之比为54:65,消耗负极材料的物质的量不相同,故D错误;
故选:C.
(2015秋•安徽校级月考)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重大意义.
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为______;利用反应6NO2+8NH3═7N2+12H2O也可处理NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是______L.
(2)已知:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H=-113.0kJ•mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)的△H=______ kJ•mol-1
(3)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是______(填序号)
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K=______.
(4)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g).CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.该反应△H______(填“>”或“<”),实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是______.
正确答案
解:(1)NO2与H2O反应的方程式为:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6NO2+8NH3═7N2+12H2O,当反应中有1 mol NO2参加反应时,共转移了4 mol电子,故转移1.2mol电子时,消耗的NO2为1.2÷4×22.4L=6.72L,故答案为:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6.72;
(2)根据盖斯定律,将第二个方程式颠倒过来,与第一个方程式相加得:2NO2+2SO2═2SO3+2NO,△H=-83.6 kJ•mol-1,故NO2+SO2⇌SO3+NO,△H=-41.8 kJ•mol-1,故答案为:-41.8;
(3)a.无论是否达到平衡,体系压强都保持不变,不能用于判断是否达到平衡状态,故a错误;
b.混合气体颜色保持不变,说明浓度不变,达到平衡状态,故b正确;
c.SO3和NO的计量数之比为1:1,无论是否达到平衡,二者的体积比保持不变,不能判断是否达到平衡状态,故c错误;
d.物质的量之比等于化学计量数之比,则每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2,不能判断是否达到平衡状态,故d错误.
NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
起始物质的体积 a 2a 0 0
转化物质的体积 x x x x
平衡物质的体积 a-x 2a-x x x
平衡时NO2与SO2体积比为1:6,即(1a-x):(2a-x)=1:6,故x=a,故平衡常数K=
=
=
=
,
故答案为:b;;
(4)由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,△H<0;压强大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压强过大,需要的动力大,对设备的要求也高,故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件.因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时,CO的转化率已较大,再增大压强,CO的转化率变化不大,没有必要再增大压强.
故答案为:<,在1.3×104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加得不偿失.
解析
解:(1)NO2与H2O反应的方程式为:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6NO2+8NH3═7N2+12H2O,当反应中有1 mol NO2参加反应时,共转移了4 mol电子,故转移1.2mol电子时,消耗的NO2为1.2÷4×22.4L=6.72L,故答案为:3NO2+H2O═2HNO3+NO;6.72;
(2)根据盖斯定律,将第二个方程式颠倒过来,与第一个方程式相加得:2NO2+2SO2═2SO3+2NO,△H=-83.6 kJ•mol-1,故NO2+SO2⇌SO3+NO,△H=-41.8 kJ•mol-1,故答案为:-41.8;
(3)a.无论是否达到平衡,体系压强都保持不变,不能用于判断是否达到平衡状态,故a错误;
b.混合气体颜色保持不变,说明浓度不变,达到平衡状态,故b正确;
c.SO3和NO的计量数之比为1:1,无论是否达到平衡,二者的体积比保持不变,不能判断是否达到平衡状态,故c错误;
d.物质的量之比等于化学计量数之比,则每消耗1mol SO3的同时生成1molNO2,不能判断是否达到平衡状态,故d错误.
NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)
起始物质的体积 a 2a 0 0
转化物质的体积 x x x x
平衡物质的体积 a-x 2a-x x x
平衡时NO2与SO2体积比为1:6,即(1a-x):(2a-x)=1:6,故x=a,故平衡常数K=
=
=
=
,
故答案为:b;;
(4)由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,△H<0;压强大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压强过大,需要的动力大,对设备的要求也高,故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件.因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时,CO的转化率已较大,再增大压强,CO的转化率变化不大,没有必要再增大压强.
故答案为:<,在1.3×104kPa下,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加得不偿失.
高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=.恒容时,温度升高,H2浓度减小.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.平衡常数K=,该反应为CO2+H2⇌CO+H2O,恒容时,温度升高,H2浓度减小,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,△H>0,故A正确;
B.该反应为CO2+H2⇌CO+H2O,故B错误;
C.升高温度,正逆反应速率均增大,故C错误;
D.恒温下,缩小容器体积,平衡不一定,但H2浓度一定比原来的大,故D错误;
故选A.
扫码查看完整答案与解析