- 化学反应与能量
- 共8781题
超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层．科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO（g）+2CO（g）
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得密闭容器中不同时间的NO和CO浓度如表：
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H______0（填写“＞”、“＜”、“=”）．
（2）该反应的化学平衡常数表达式为K=______．
（3）前2s内的平均反应速率v（N2）=______．
（4）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______（多选扣分）．
a．容器中压强不变 b．混合气体中 c（CO）不变
c．υ正（N2）=υ逆（CO） d．c（CO2）=c（CO）
（5）该温度下达到平衡时CO的转化率是______．
正确答案
＜
1.875×10-4mol•L-1•s-1
ab
25%
解析
解：（1）因该反应2NO（g）+2CO（g）
故答案为：＜；
（2）该反应的化学平衡常数表达式为K=
（3）由表格中的数据可知2s内NO浓度的变化量为1.00×10-3-2.50×10-4=7.50×10-4，则υ（NO）=
故答案为：1.875×10-4mol•L-1•s-1；
（4）a．随反应进行气体的物质的量增大，压强增大，容器中压强不变，说明到达平衡状态，故a正确；
b．反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，混合气体中c（CO）不变说明到达平衡状态，故b正确；
c．因不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，才能说明到达平衡状态，故c错误；
d．反应始终按CO与氢气物质的量之比为1：1进行，c（H2）=c（CO）不能说明到达平衡，故d错误；
故答案为；ab；
（5）平衡时CO的物质的量浓度变化量为3.60×10-3mol/L-2.70×10-3mol/L=0.9×10-3mol/L，CO的转化率为
故答案为：25%．
正确答案
解析
解：A、反应是放热反应，△H＜0，故A正确；
B、依据图象可知反应物的总能量高于生成物的总能量，故B错误；
C、反应是放热反应，故C错误；
D、催化剂改变反应速率，不改变平衡，反应的焓变不变，故D错误；
故选A．
下列关于燃烧热的说法中正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：燃烧热的条件是在25℃、1.01×105Pa下，必须是1mol物质完全燃烧并且生成的物质为最稳当的氧化物，物质不同燃烧热也不同；热化学方程式与状态有关；不是1mol物质具有的能量；单位为KJ/mol．故选：D．
下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、化学反应的过程从微粒角度考虑就是原子重新组合过程，故A正确；
B、△H的数值与化学计量数相对应，故B正确；
C、△H=Q（生成物的能量和）-Q（反应物的能量和），△H＜0时反应放热，反应物能量高，故C正确；
D、化学反应中的能量变化形式可以是热能、电能、光能等，故D错误．
故选D．
（2015秋•广州校级期末）氢气是人类最理想的能源．已知在25℃、101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ，今有如下三个热化学方程式：
（1）H2（g）+
（2）2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2=bkJ/mol
（3）H2O（l）═H2（g）+
下列关于它们的表述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、H2O（g）=H2（g）+
B、25℃、101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量142.9kJ，则4g氢气燃烧生成液态水，放出571.6kJ热量，热化学方程式应为2H2（g）+O2（g）═2H2O（1）△H=-571.6 kJ•mol-1，则带入b=-2c=-571.6 kJ•mol-1，
C、构成原电池必须是自发的氧化还原反应，而是放该反应是吸热反应，故C错误；
D、氢气的燃烧热对应的产物水应为液态，所以氢气的燃烧热为-c kJ•mol-1或
故选B．
研究物质变化时，人们可以从不同的角度、不同的层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化．据此判断以下叙述中错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、金属钠与氯气反应生成氯化钠后，氯化钠的能量低于氯气和金属钠的能量和，氯化钠的稳定性增强，故A正确；
B、物质的燃烧是化学能转化为热能的过程，可以可看成“储存”在物质内部的能量（化学能）转化为热能释放出来，故B正确；
C、氮气分子内部存在氮氮三键，键能很高，氮气化学性质稳定，一般不会和其他物质间发生反应，故C正确；
D、需加热才能发生的反应不一定是吸收能量，如铝热反应需要高温下发生，但是属于放热反应，故D错误．
故选D．
已知：CH3（CH2）2CH3（g）+
（CH3）2CHCH3（g）+
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出热量，热化学方程式是两种可燃物质的燃烧热，正丁烷的燃烧热△H=-2878kJ•mol-1，故A正确；
B、热化学方程式相减得到CH3CH2CH2CH3（g）═（CH3）2CHCH3（g）△H=-9kJ•mol-1，此过程是一个放热过程，所以正丁烷能量高于异丁烷，故B正确；
C、等量的正丁烷和异丁烷是同分异构体，都是烷烃，烷烃中碳原子形成的化学键都是单键，所以分子内有多少个氢原子，就会有多少个碳氢键，所以二者所含碳氢键相同，故C错误；
D、热化学方程式相减得到（CH3）2CHCH3（g）═CH3CH2CH2CH3（g）△H=+9kJ•mol-1，异丁烷转化为正丁烷的过程是一个吸热过程，故D错误；
故选：AB．
（1）图中反应是______（填“吸热”或“放热”）反应，该反应______（填“需要”或“不需要”）提供能量，该反应的△H=______（用含E1、E2的代数式表示）．
（2）已知热化学方程式：H2（g）+
（3）对于同一反应，图中虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是______．
正确答案
放热
需要
E2-E1
409.0KJ/mol
使用了催化剂
解析
解：（1）依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量，反应放热；在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才能发生化学反应，反应需要能量；反应的焓变=生成物的能量-反应物的能量；△H=E2-E1；故答案为：放热，需要，E2-E1 ；
（2）反应的活化能是使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量，依据图象能量关系可知，逆反应的活化能=正反应的活化能+反应的焓变；H2（g）+
（3）对于同一反应，图中虚线（ II）与实线（ I）相比，活化能大大降低，活化分子的百分数增多，反应速率加快，说明反应的活化能降低焓变不变，平衡不动，化学反应速率影响因素中，催化剂有此作用，所以最有可能使用了催化剂；故答案为：最有可能使用了催化剂；
下列关于反应热的说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．△H＜0为放热反应，则当△H为负值时，表示该反应为放热反应，故A错误；
B．反应热（△H）=生成物的总能量-反应物的总能量，则反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物具有的能量有关，故B错误；
C．反应热的大小取决于反应体系的始态和终态，与过程无关，遵循能量守恒定律，故C正确；
D．由H2（g）+F2（g）═2HF（g）△H=-270kJ/mol可知则2mol氟化氢气体分解成1mol氢气和1mol氟气吸收270kJ热量，故D错误；
故选C．
（2015秋•吉林校级月考）化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果．下列图象描述正确的是（ ）
A
根据图可判断可逆反应A2（g）+3B2（g）═2AB3（g）的△H＞0
B
表示压强对可逆反应2A（g）+2B（g）═3C（g）+D（s）的影响，乙的压强大
C
表示在含等物质的量NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入0.1mol/L盐酸至过量时，产生气体的物质的量与消耗盐酸的体积关系
D
表示Cl2通入H2S溶液中pH变化
正确答案
解析
解：A、根据图象可知，温度升高，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，△H＜0，故A错误；
B、从图象可知，乙曲线斜率大，乙反应到达平衡用得时间少，则乙反应速率快，根据压强对反应速率的影响，压强越大反应速率越大，则乙曲线压强大，根据反应方程式可以看出，物质D为固体，则增大压强平衡向正反应方向移动，反应物的含量减小，而图中达到平衡时反应物的浓度在两种不同压强下相同，是不符合实际的，故B错误；
C、NaOH+HCl=NaCl+H2O，氢氧化钠反应完毕后再发生碳酸钠与盐酸的反应：HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，最后发生发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，图象符合，故C正确；
D、氯水中pH较大，H2S气体通入氯水中，发生H2S+Cl2═2HCl+S，酸性增强，pH减小，与图象矛盾，故D错误；
故选C．
下列图示与对应的叙述相符的是（ ）
正确答案
解析
解：A．由图象可知反应后能量降低，所以该反应是放热反应，故A错误；
B．用0.01mol•L-1的HCl溶液滴定20mL0.01mol•L-1的NaOH溶液，开始时溶液是NaOH为碱性溶液，pH大于7，随着滴定进行，pH减小，故B错误；
C．平衡常数K只与温度有关，所以增大压强K不变，故C正确；
D．HCl溶液加水稀释，溶液仍是HCl溶液，显酸性，溶液的pH始终小于7，故D错误；
故选：C．
正确答案
解析
解：A．①A（g）+B（g）→X（g）△H1 ②X（g）→C（g）△H2，①+②得：A（g）+B（g）→C（g）△H=△H1+△H2，所以△Hl=△H-△AH2，由图可知：A（g）+B（g）→X（g）△H1 中反应的总能量小于生成物的总能量，为吸热反应，所以△H1＞0，故A正确；
B．若X是反应A（g）+B（g）→C（g）的催化剂，则X是反应①的反应物，是反应②的生成物，故B错误；
C．反应②的活化能E1-E2，故C错误；
D．反应A（g）+B（g）→C（g）的正反应的活化能为E1，逆反应的活化能大于E2，反应的焓变大于E2-E1，故D错误；
故选A．
已知反应：CH3CHO（g）+aO2（g）═bX+cH2O（1）△H，X为下列何种物质时△H最小（ ）
正确答案
解析
解：根据反应，X是乙醛燃烧的产物，故CD错误，生成液态乙酸放出的热量高于生成气态乙酸，反应的焓变最小，即放热最多，所以X是液态的乙酸．
故选A．
将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中．然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固．由此可见（ ）
正确答案
解析
解：A、醋酸逐渐凝固说明反应吸收热量导致醋酸溶液温度降低，即NH4HCO3与HCl的反应为吸热反应，故A错误；
B、因反应为吸热反应，即吸热的热量转化为产物内部的能量，故B正确；
C、因反应为吸热反应，则反应后生成物的总能量高于反应物的总能量，故C错误；
D、书写热化学方程式时，应注明物质的状态，故D错误；
故选B．
（2015秋•宁波期末）下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、根据盖斯定律图①中-△H1=△H2+△H3，故A错误；
B、0.1mol•L-1氨水对水的电离抑制，加水稀释过程中，氨水中氢氧根离子浓度较小，则水的电离程度逐渐变大，故B错误；
C、根据反应物和产物的能量高低确定反应释放热量，根据图象内容得到S8燃烧的热化学方程式为S8（s）+8O2（g）=8SO2（g）△H=-8akJ•mol-1，故C正确；
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C．
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