- 化学反应与能量
- 共8781题
(2015秋•祁县校级期中)下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、反应NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)在室温下可自发进行,△G=△H-T•△S<0,△S<0,所以该反应的△H<0,故A错误;
B、电解法精炼铜时,以粗铜作阳极,纯铜作阴极,故B错误;
C、CH3COOH⇌CH3COO-+H+;加水稀释促进电离平衡正向进行,n(CH3COOH)减小,n(CH3COO-)增大,=
减小,故C正确;
D、D、Na2CO3溶液存在水解平衡:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,加入少量Ca(OH)2固体,Ca2+、CO32-反应生成碳酸钙沉淀,平衡逆向移动,水解程度减小,氢氧根离子浓度增大,溶液的pH增大,故D错误;
故选C.
下列各示意图与对应的表述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、某些吸热反应开始需要持续加热,反应速率开始增大,但随反应物浓度减小,所以速率减小,所以反应不一定是放热反应,故A错误;
B、四羟基合铝酸钠溶液中加入盐酸直至过量发生的离子反应为:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O至过量为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,与图②相符,故B正确;
C、等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中,盐酸溶液中的氢离子浓度大,反应速率快,达到平衡所需时间少,最后生成氢气相同,故C错误;
D、水溶液中的离子积随温度变化,不随浓度变化,C点氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,依据数据说明是温度的升高发生的变化,在水中加入适量NaOH固体的溶解后离子积常数不变,故D错误;
故选B.
下列图示与对应的叙述相符的是( )
正确答案
解析
解:A、反应物和生成物的能量相同,图象分析两个途径变化过程不同,反应过程中的能量变化相同,T1和T2比较是同温下加入催化剂发生的改变,故A错误;
B、0.1000mol•L-1 NaOH溶液滴定20.00ml 0.1000mol•L-1 CH3COOH溶液恰好反应需要氢氧化钠溶液体积0.00ml,生成的醋酸钠溶液成碱性,图象中PH变化不符合反应过程,故B错误;
C、Zn、Cu和稀硫酸构成的原电池在工作过程中,锌失电子发生氧化反应,随稀硫酸浓度减小反应进行,电流强度减小,T时加入了H2O2,是强氧化剂,可以加快锌溶解的反应,电流强度增大,随反应进行电流强度又减小,但比开始电流强度大,故C正确;
D、饱和Na2CO3溶液中逐步加BaSO4固体后实现沉淀转化,碳酸钙离子浓度减小,但是建立的沉淀溶解和沉淀转化平衡状态,碳酸根离子不能减小为0,故D错误;
故选C.
化学反应中均伴随着能量的变化.某同学进行如下实验,探究化学反应中的能量变化.
(1)通过实验测出,反应前后①烧杯中的温度______(填“升高”或“降低”);
②烧杯中的温度______(填“升高”或“降低”).
(2)写出Ba(OH)2•8H2O跟NH4Cl的反应的化学方程式:______.
正确答案
升高
降低
Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
解析
解:(1)①是放热反应,稳定升高,②是吸热反应,温度降低,故答案为:升高;降低;
(2)Ba(OH)2•8H2O跟NH4Cl反应是复分解反应,方程式为:Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O,
故答案为:Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O.
下列化学反应△H的数值(放热)最大的是( )
正确答案
解析
解:反应NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)和NaOH(aq)+H2SO4(aq)=
Na2SO4(aq)+H2O(l)的反应热均是氢离子和氢氧根离子之间反应生成1mol水放出的热量,所以A和B△H的数值相等,醋酸是弱酸,电离过程是一个吸热过程,所以C的△H的数值比A和B的小,H2SO4(浓)的稀释是一个放热反应,所以D的△H的数值比A和B的大.
故选D.
(2014春•晋江市校级期中)分析右面的能量变化示意图,下列热化学方程式正确的是( )
正确答案
解析
解:由图象知,2A+B的能量大于2C的能量,根据化学反应前后能量守恒,如果A、B为反应物,C为生成物,2A(g)+B(g)═2C(g)时该反应放出能量,△H=a<0;如果C为反应物,A、B为生成物,2C(g)═2A(g)+B(g)时该反应吸收能量,△H=a>0.反应的能量变化和物质的聚集状态有关,图象中物质是气体,所以要标注物质聚集状态,才能标注反应热;综上所述分析得到,B正确;
故选B.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、△H-T△S<0的反应能够自发进行,△H-T△S>0的反应不能够自发进行,反应能否自发进行,决定于焓变和熵变两个因素,缺一不可,放热的熵减小的反应在高温下不能自发进行,故A错误;
B、物质发生化学反应一定都伴随着能量变化,故B错误;
C、升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率一定能够增大,故C正确;
D、催化剂只改变反应速率,不改变平衡移动,所以使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,但不能提高反应物的转化率,故D错误;
故选C.
一种化学冰袋中含有Na2SO4•10H2O(96g)、NH4NO3(50g)、(NH4)2SO4(40g)、NaHSO4(40g).将Na2SO4•10H2O和其他三种盐分别盛于两只塑料袋中,使用时把它们混合并用手揉搓就可制冷,制冷效果能维持2~3h.以下关于制冷原因的猜测肯定错误的是( )
正确答案
解析
解:A、Na2SO4•10H2O脱水是吸热过程,故A正确;
B、铵盐不会自身发生复分解反应,而又不具备与Na2SO4•10H2O发生复分解反应的条件,故B错误;
C、硝酸铵溶解吸热,故C正确;
D、因为十水硫酸钠脱水较慢,它一点点地脱水,水遇上硝酸铵吸热,因此制冷效果可以维持较长,故D正确;
故选B.
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJ/mol.
请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示______、______,E的大小对该反应的反应热有无影响?______.该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?______,理由是______.
(2)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.
(3)如果反应速率v(SO2)为0.05mol/(L•min),
则v(O2)=______mol/(L•min)、v(SO3)=______ mol/(L•min).
(4)已知单质硫的燃烧热为296kJ/mol,计算由S(s)生成3mol SO3(g)的△H(要求计算过程).
正确答案
解:(1)因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量,B为活化能,反应热可表示为A、C活化能的大小之差,活化能的大小与反应热无关,催化剂能降低反应的活化能,加快化学反应速率,
故答案为:反应物总能量;生成物总能量;无影响;催化剂能降低反应的活化能,加快化学反应速率;
(2)根据图示知道,反应物的能量高于生成物的能量,该反应是放热反应,反应需要在高温下才能发生,故答案为:放热;需要;
(3)反应速率之比等于化学计量数之比,则υ(O2)=υ(SO2)=
×0.05mol•L-1•min-1=0.025mol•L-1•min-1,υ(SO2)=υ(SO3)
故答案为:0.025;0.05;
(4)已知①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-296 KJ•mol-1,②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H2=-99 KJ•mol-1;
则利用盖斯定律将①×3+②×3可得3 S(s)+O2(g)=3SO3(g)△H3=3×(△H1+△H2)=-1185 KJ•mol-1,
答:已知①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-296 KJ•mol-1,②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H2=-99 KJ•mol-1;
则利用盖斯定律将①×3+②×3可得3 S(s)+O2(g)=3SO3(g)△H3=3×(△H1+△H2)=-1185 KJ•mol-1.
解析
解:(1)因图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量,B为活化能,反应热可表示为A、C活化能的大小之差,活化能的大小与反应热无关,催化剂能降低反应的活化能,加快化学反应速率,
故答案为:反应物总能量;生成物总能量;无影响;催化剂能降低反应的活化能,加快化学反应速率;
(2)根据图示知道,反应物的能量高于生成物的能量,该反应是放热反应,反应需要在高温下才能发生,故答案为:放热;需要;
(3)反应速率之比等于化学计量数之比,则υ(O2)=υ(SO2)=
×0.05mol•L-1•min-1=0.025mol•L-1•min-1,υ(SO2)=υ(SO3)
故答案为:0.025;0.05;
(4)已知①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-296 KJ•mol-1,②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H2=-99 KJ•mol-1;
则利用盖斯定律将①×3+②×3可得3 S(s)+O2(g)=3SO3(g)△H3=3×(△H1+△H2)=-1185 KJ•mol-1,
答:已知①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H1=-296 KJ•mol-1,②SO2(g)+O2(g)=SO3(g)△H2=-99 KJ•mol-1;
则利用盖斯定律将①×3+②×3可得3 S(s)+O2(g)=3SO3(g)△H3=3×(△H1+△H2)=-1185 KJ•mol-1.
已知化学反应2C(s)+O2(g)2CO(g),2CO(g)+O2(g)
2CO2(g)都是放热反应,据此判断,下列说法中不正确的是(其他条件相同)( )
正确答案
解析
解:A、因2C+O2=2CO是放热反应,所以12gC和16gO2所具有的总能量一定高于28gCO所具有的能量,故A错误;
B、因2CO+O2═2CO2是放热反应,所以56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量,即反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;
C、因2C+O2=2CO,2CO+O2═2CO2都是放热反应,所以C+O2=CO2也是放热反应,所以12gC和32O2所具有的总能量一定高于44gCO2所具有的总能量,故C正确;
D、因物质完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出热量多,所以一定质量的碳燃烧,生成CO2比生成CO时放出的热量多,故D正确;
故选A.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.放热反应不一定能发生进行,如铝热反应为放热反应,在常温下不能自发进行,故A错误;
B.△S为正值的反应不一定是自发反应,如水的分解,故B错误;
C.只有气体的物质的量增加的反应,△S为正值,故C错误;
D.如果△H和△S均为正值,当温度升高时,可满足△H-T•△S<0时,反应可自发进行,故D正确.
故选D.
已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如图所示.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、催化剂只通过改变活化能来改变反应速率,不改变反应的热效应;故A错误;
B、催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,反应体系中加入催化剂不改变H2O2的平衡转化率,故B错误;
C、图象分析判断反应是放热反应,热化学方程式要注明状态,所以H2O2分解的热化学方程式:H2O2(l)=H2O(l)+O2(g)+Q,故C错误;
D、图象分析反应是放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,故D正确;
故选D.
下列说法中正确的是 ( )
正确答案
解析
解:A.该反应的△S>0,△H<0,因此△G=△H-T•△S<0,反应自发,故A正确;
B.盐酸抑制水的电离,氯化铵水解促进水的电离,后者水的电离程度大于前者,故B错误;
C.催化剂可以加快化学反应速率,但对于反应的焓变无影响,故C错误;
D.Kw只受温度的影响,温度不变,Kw不变,故D错误;
故选A.
(2016春•大庆校级月考)科学家寻找高效催化剂实现大气污染物转化:
2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H1
(1)已知:CO的燃烧热△H2=-283kJ•moL-1.几种化学键的键能数据如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=______,上述△H1=______.
(2)CO与空气在KOH溶液中构成燃料电池(石墨为电极),若放电后,电解质溶液中离子浓度大小顺序为c(K+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-),则负极的反应式为______
(3)2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的平衡常数表达式为______.图A中曲线______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)能正确表示平衡常数与温度的关系,理由是______.
(4)当NO、CO浓度比为1时,体系中NO平衡转化率的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图B所 示.图B中,压强由小到大的顺序为______,其判断理由是______.
正确答案
解:(1)焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,则反应①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=945kJ/mol+498kJ/mol-630kJ/mol×2=+183 kJ•moL-1,CO的燃烧热△H2=-283kJ•moL-1,即2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol ②,②-①得到2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),所以2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),△H1=-566kJ/mol-183 kJ•moL-1=-749kJ•moL-1,
故答案为:+183 kJ•moL-1;-749kJ•moL-1;
(2)CO与空气在KOH溶液中构成燃料电池中,负极上CO发生失电子的氧化反应,根据离子浓度大小关系,得到电极反应式为;2CO-2e-+3OH-=HCO3-+H2O,故答案为:2CO-2e-+3OH-=HCO3-+H2O;
(3)2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的平衡常数K=,反应释放热量,所以温度升高,K减小,图A中曲线Ⅱ能正确表示平衡常数与温度的关系,故答案为:K=
;Ⅱ;该可逆反应的正反应为放热反应,升温平衡逆移,平衡常数减小;
(4)2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)中,温度不变,增大压强,正向移动,所以NO平衡转化率增加,所以P3<p2<p1,
故答案为:P3<p2<p1;正反应是气体分子数减小的反应,其他条件不变时增大压强,平衡正移,NO转化率增大.
解析
解:(1)焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,则反应①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H3=945kJ/mol+498kJ/mol-630kJ/mol×2=+183 kJ•moL-1,CO的燃烧热△H2=-283kJ•moL-1,即2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol ②,②-①得到2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),所以2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),△H1=-566kJ/mol-183 kJ•moL-1=-749kJ•moL-1,
故答案为:+183 kJ•moL-1;-749kJ•moL-1;
(2)CO与空气在KOH溶液中构成燃料电池中,负极上CO发生失电子的氧化反应,根据离子浓度大小关系,得到电极反应式为;2CO-2e-+3OH-=HCO3-+H2O,故答案为:2CO-2e-+3OH-=HCO3-+H2O;
(3)2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)的平衡常数K=,反应释放热量,所以温度升高,K减小,图A中曲线Ⅱ能正确表示平衡常数与温度的关系,故答案为:K=
;Ⅱ;该可逆反应的正反应为放热反应,升温平衡逆移,平衡常数减小;
(4)2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)中,温度不变,增大压强,正向移动,所以NO平衡转化率增加,所以P3<p2<p1,
故答案为:P3<p2<p1;正反应是气体分子数减小的反应,其他条件不变时增大压强,平衡正移,NO转化率增大.
(2016春•泰安月考)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、△H=正反应的活化能-逆反应的活化能=(Ea-Eb)kJ•mol-1,故A错误;
B、饱和溶液的质量分数和溶解度之间的关系:w%=×100%,该温度下的饱和氯化钠溶液的溶质质量分数小于20%,故B错误;
C、将浓度为0.1 mol•L-1 HF溶液加水不断稀释过程中,电离度增大,Ka(HF)保持不变,氟离子浓度和氢离子浓度比值基本不变,故C错误;
D、0.2mol•L-1的CH3COOH溶液与0.1molL的NaOH溶液等体积混合后,得到的是等浓度的醋酸和醋酸钠的混合物,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),存在物料守恒:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),整理两式得到:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故D正确;
故选D.
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