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2024届高三新高考化学大一轮专题练习 化学反应的热效应
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2024届高三新高考化学大一轮专题练习--化学反应的热效应
一、单选题
1.(2023春·北京海淀·高三清华附中校考期中)以为催化剂的光热化学循环分解反应,为温室气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.完全分解成和需要吸热30kJ
B.该反应中,光能和热能转化为化学能
C.使用作催化剂可以提高化学反应速率
D.过程①中吸收能量使钛氧键发生了断裂
2.(2023春·浙江温州·高三校联考期中)肼是一种高能燃料,共价键的键能与热化学方程式信息如表:
共价键
键能/
391
161
498
946
463
则关于反应说法正确的是
A.比能量高 B.该反应是吸热反应
C.键比键稳定 D.反应物总键能小于生成物总键能
3.(2023春·江西抚州·高三校联考期中)近日,某科学家开发出常压旋转滑动弧实现高效固氮,如图所示。
下列说法错误的是
A.该过程为生物固氮
B.该过程中太阳能、风能转化为电能,最终转化为化学能
C.该转化过程中发生反应
D.和的反应是化合反应
4.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考期中)萘()与浓硫酸发生取代反应可以生成2种取代产物,反应进程中能量变化如图所示。其中在相同投料、经历相同时间、不同反应温度时产物的比例不同,在40℃和160℃时,得到-取代产物与-取代产物的比例分别为96∶4和15∶85,下列说法正确的是
A.-取代产物比-取代产物更稳定
B.与40℃相比,160℃时萘的平衡转化率更大
C.不改变投料和反应时间,改进催化剂可提高40℃时-取代产物比例
D.萘的二磺化取代产物种类为14种
5.(2023·四川达州·统考二模)如图所示实验操作正确的是
A.测定中和反应反应热
B.除去Fe2(SO4)3溶液中的FeSO4
C.验证牺牲阳极法保护铁
D.验证温度对水解平衡的影响
6.(2023春·湖北武汉·高三校联考期中)氢能的低成本、低温、高效率制取一直是亟待解决的关键难题。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应()过程中能量的变化如图所示,下列说法正确的是
A.水煤气变换产氢反应是吸热反应 B.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均需要吸收能量
C.状态4中物质状态最稳定 D.每生成1mol 转移1mol
7.(2023春·湖北襄阳·高三襄阳市第一中学校考阶段练习)关于反应:①2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 600 kJ/mol;
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol;
③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/mol。
下列叙述正确的是
A.CO的燃烧热为ΔH=+283 kJ/mol
B.在③进行时,若加入催化剂,可以使ΔH减小
C.若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应,则放出的热量是43.2 kJ
D.若生成相同质量的CO2,C2H2放出的热量大于CO
8.(2023春·河北·高三校联考期中)甲醛(,g)与在羟基磷灰石(HAP)表面发生反应的能量-历程关系如图(部分原子及共价健类型未区分)。下列说法正确的是
A.该反应中断裂反应物中化学键所吸收的总能量为
B.该反应过程中,HAP作催化剂
C.由图可知的能量高于的能量
D.中含有电子
9.(2023春·辽宁锦州·高三校考阶段练习)下列有关能量变化的说法中,正确的是
A.化学键断裂时会放出能量
B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
D.反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热
10.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习)血红蛋白结合后的结构如图所示,CO也可与血红蛋白配位,它与血红蛋白结合的能力约为的230~270倍。二者与血红蛋白(Hb)结合的反应可表示为:
① ;
② ,
下列说法错误的是
A.血红蛋白结合后,Fe(Ⅱ)的配位数为6
B.CO中毒患者可进入高压氧舱治疗
C.相同温度下,反应②的平衡常数大于反应①
D.已知反应③ ,则
11.(2023春·浙江·高三期中)H2与O2发生反应的过程用模型图示如下。下列说法不正确的是
A.过程I是吸热过程
B.过程III一定是放热过程
C.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键
D.该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
12.(2023春·江苏南京·高三南京师范大学附属扬子中学校联考阶段练习)下列说法正确的是
A.500℃、30MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成放热19.3kJ,其热化学方程式为:
B.HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的反应热
C.在101kPa时,完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:
D.充分燃烧一定量的丁烷气体生成二氧化碳和液态水放出的热量为QkJ。完全吸收它生成的生成正盐,需5mol/L的NaOH溶液100ml,则丁烷的燃烧热为
13.(2023春·湖南长沙·高三长沙市明德中学校考期中)已知石墨和金刚石与氧气反应生成二氧化碳的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.这两个反应放出的热量相等
B.由石墨制备金刚石的过程是物理变化
C.因为金刚石的能量比石墨的能量高,所以金刚石比石墨稳定
D.断开1mol石墨中的共价键吸收的能量大于断开1mol金刚石中的共价键吸收的能量
二、多选题
14.(2023春·河南信阳·高三统考阶段练习)根据下列实验操作和实验现象得出的实验结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液
溶液变为红色
与KI的反应有一定限度
B
向溶液中滴入稀盐酸,产生刺激性气味的气体,将该气体通入品红溶液中
品红溶液褪色
酸性:
C
向盛有浓氨水的锥形瓶中缓慢通入氧气,用红热的铂丝在液面上轻轻挥动
一段时间后,铂丝仍保持红热
和的反应是放热反应
D
用导线将铜片和锌片连接后插入盛有稀硫酸的烧杯中
锌片、铜片上均有大量气泡逸出
锌片失去的电子部分被负极区得到生成氢气
A.A B.B C.C D.D
三、非选择题
15.(2022秋·新疆乌鲁木齐·高三乌市八中校考期中)Ⅰ.实验室测定中和热的步骤如下(如图)
第一步:量取40.0mL 0.25mol/L H2SO4溶液倒入小烧杯中,测量温度;
第二步:量取40.0mL 0.55mol/L NaOH溶液,测量温度;
第三步:将NaOH溶液倒入小烧杯中,混合均匀后测量混合液温度。
请回答:
(1)图中仪器A的名称是_______。
(2)NaOH溶液稍过量的原因_______。
(3)加入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.分三次均匀加入 C.一次迅速加入 D.用滴定管小心滴加
(4)若实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应, 与上述实验相比,所放出的热量_______ (填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热_______ (填“相等”“不相等”)。
Ⅱ.
(5)已知拆开1 mol H-H、1 mol N-H、1 mol N≡N分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_______。
(6)用NA表示阿伏加德罗常数的值,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量。则C2H2燃烧热的热化学方程式为_______。
(7)已知两个氢气燃烧生成水的热化学方程式:
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=b kJ·mol-1
请回答下列问题(|b|表示b的绝对值):
①若2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量_______(填“>”“<”或“=”)|b| kJ。
②反应热的关系:2a_______(填“>”“<”或“=”)b。
③若已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1,且氧气中1 mol O=O完全断裂时吸收热量496 kJ,水蒸气中1 mol H-O形成时放出热量463 kJ,则氢气中1 mol H-H断裂时吸收的热量为_______。
(8)肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料,已知:
①2H2O(g)+O2(g)=2H2O2(l) ΔH1= +108.0 kJ·mol-1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2= -534.0 kJ·mol-1
则③N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH3=_______kJ·mol-1。
16.(2022·高三单元测试)用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。
已知:反应I:4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(l) ΔH1
反应II:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) ΔH2(且|ΔH1|=2|ΔH2|)
反应III:4NH3(g)+6NO2(g)⇌5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l) ΔH3
反应I和反应II在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表
温度/K
反应I
反应II
已知:K1>K2>>
298
K1
K2
398
(1)ΔH3=_______(用ΔH1、ΔH2的代数式表示);推测反应III是_______反应(填“吸热”或“放热”)
(2)相同条件下,反应I在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产生N2的量随时间变化如图所示。
①计算0~4分钟在A催化剂作用下,反应速率v(NO)=_______。
②下列说法不正确的是_______。
A.单位时间内H—O键与N—H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
B.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
C.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
D.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数
(3)恒温、恒压下,反应II达到平衡时体系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)=2∶1∶2。在其他条件不变时,再充入NO2气体,NO2体积分数_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(2022秋·福建漳州·高三校考期中)理解化学变化与能量转化有着重要的学习意义。
(1)一种利用蓝绿藻制氢贮氢及氢气应用的图示如下。
①图中能量的转化方式有_______种;
②其循环转化中有_______种过程是释放能量的。
(2)用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。据此实验回答下列问题:
①要准确测定一个中和反应的反应热,温度计至少要使用_______次。
②将NaOH溶液与盐酸混合后,应读取的是溶液的_______温度。
③实验中改用55 mL 0.50 mol·L-1盐酸与55 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,有一种观点认为所测中和热相等,理由是:_______。
(3)研究表明,在101kPa和298K下,HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。据此回答:
①稳定性为HCN_______HNC(选填“>”、“<”、“=”);
②逆反应的活化能为_______kJ/mol;
③该反应的热化学方程式为_______。
(4)已知在298K、101 kPa时,CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水反应的ΔH=_______kJ·mol-1。
18.(2022秋·广东广州·高三广州市第二中学校考期中)完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源,它的主要成分是,常温下,0.5mol完全燃烧生成和液态水时,放出445kJ热量,则热化学方程式为___________。
(2)已知:①
②
试写出HF电离的热化学方程式___________
(3)已知:
写出和反应生成液氨的热化学方程式___________。
(4)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。因此,研发和等利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的燃烧热(焓)数据如下表:
物质
C(石墨,s)
燃烧焓
-285.8
-393.5
-3267.5
则25℃时和C(石墨,s)生成的热化学方程式为___________。
参考答案:
1.A
【详解】A.由信息可知的键能和为1598kJ/mol,CO的键能为1072kJ/mol,的键能为496kJ/mol,根据焓变=反应物键能和-生成物键能和,则,=2×1598kJ/mol-2×1072kJ/mol-496kJ/mol=+556 kJ/mol,即完全分解成和需要吸热556kJ,故A错误;
B.由图中信息可知,光照和受热条件下均有反应发生,光能和热能转化为化学能,故B正确;
C.催化剂参与反应过程,降低反应活化能加快反应速率,故C正确;
D.由图中信息可知过程①中钛氧键发生了断裂,断裂化学键吸收能量,故D正确;
故选:A。
2.D
【详解】A.相同质量的同种物质,气态所具有的的能量高于液态所具有的的能量,因此比能量低,故A错误;
B.根据方程式得到断键吸收的热量为,成键放出的热量为,断键吸收的热量小于成键放出的热量,则该反应是放热反应,故B错误;
C.根据键能和键能得到键比键不稳定,故C错误;
D.该反应是放热反应,则反应物总键能小于生成物总键能,故D正确。
综上所述,答案为D。
3.A
【详解】A.人类利用太阳能、风能将和转化成、、等,属于人工固氮,故A错误;
B.太阳能、风能转化为电能,在放电条件下合成NO,最终转化为化学能,故B正确;
C.根据流程图,和空气中的、H2O反应生成,故C正确;
D.硝酸与氨发生化合反应生成,故D正确;
选A。
4.C
【详解】A.从图中可知,-取代产物能量更低,因此-取代产物更稳定,A错误;
B.从图中可知,萘的取代反应为放热反应,升高温度化学平衡逆向移动,故40℃时,萘的平衡转化率更大,B错误;
C.从图中可知,-取代反应活化能较高,故生成-取代产物需要较高的温度,改进催化剂可降低反应的活化能,可提高40℃时-取代产物比例,C正确;
D.若其中一个磺酸基处于图示位置,则另一个磺酸基有7个位置,若其中一个磺酸基处于图示位置 ,则剩余一个磺酸基有3个位置,如图所示,因此萘的二磺化取代产物种类共有10种,D错误;
故答案选C。
5.C
【详解】A.测定中和反应反应热装置中缺少搅拌棒,A错误;
B.氯气和亚铁离子反应生成氯化铁,引入氯离子新杂质,B错误;
C.锌比铁活泼,锌做负极保护铁,阴极区(铁附近)加入铁氰化钾溶液不变蓝,能验证牺牲阳极法保护铁,C正确;
D.加热试管中液体体积要小于试管容积的三分之一,D错误;
故选C。
6.C
【详解】A.图像分析可知水煤气的变换产氢反应最后生成产物的能量低于反应物,反应的焓变小于0,故是放热反应,选项A错误;
B.过程I和过程Ⅱ都是物质能量增加的过程,均为吸热过程,过程Ⅲ是物质能量减小的过程,为放热过程,选项B错误;
C.由图知,状态4中物质的能量最低,能量越低越稳定,选项C正确;
D.生成H2的过程H元素由+1价变为0价,每生成1mol 转移2mol ,选项D错误;
答案选C。
7.D
【详解】A.CO的燃烧热为1 mol CO完全燃烧产生CO2气体时放出热量,则反应热小于0,故根据②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol可知CO的燃烧热为ΔH=-283 kJ/mol,A错误;
B.在③进行时,若加入催化剂,可以降低反应的活化能,但不能改变反应物即生成物的总能量,因此不能使ΔH减小,B错误;
C.3.2 g CH4的物质的量是n(CH4)=,根据③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+216 kJ/mol可知:若有3.2 g CH4与足量水蒸气按③反应,则吸收的热量是43.2 kJ,C错误;
D.根据①可知反应产生2 mol CO2气体,放出热量是1300 kJ,而根据②反应可知产生2 mol CO2气体,放出热量是566 kJ,故若生成相同质量的CO2,C2H2放出的热量大于CO,D正确;
故合理选项是D。
8.B
【详解】A.该反应中断裂反应物中化学键所吸收的总能量为,是形成新键放出的能量,故A错误;
B.由信息可知,HCHO与O2在HAP表面催化氧化生成CO2、H2O,该反应过程中,HAP作催化剂,故B正确;
C.该反应物的总能量高于生成物的总能量,不能比较HCHO和CO2两者的能量大小,故C错误;
D.由原子的电子数等于质子数,CO2含6+8×2=22个电子,则中含有电子,故D错误;
故选:B。
9.D
【详解】A.化学键的断裂吸收能量,化学键的形成放出能量,选项A错误;
B.有的放热反应也需要加热才能发生,如铝热反应需高温条件下发生,却属于放热反应,选项B错误;
C.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少有关,参加反应的物质的质量越大,能量变化越多,选项C错误;
D.反应物与生成物总能量的相对大小决定反应是吸热或放热,选项D正确;
答案选D。
10.D
【详解】A.由图可知,Fe(Ⅱ)与周围的6个原子结合,配位教为6,选项A正确;
B.CO中毒,将病人移入高压氧舱,浓度增大,反应②平衡逆向移动,从而缓解CO中毒,选项B正确;
C.CO也可与血红蛋白配位,它与血红蛋白结合的能力约为的230~270倍,可知反应②正向进行的程度比①大,故相同温度下,反应②的平衡常数大于反应①,选项C正确:
D.根据盖斯定律,反应③=反应②-反应①,则,则,故,选项D错误;
答案选D。
11.D
【详解】A.过程I是,断键过程,吸收热量,A正确;
B.过程III是成键过程,放出热量,B正确;
C.该反应过程所有旧化学键都断裂,且形成了新化学键,C正确;
D.该反应可通过燃料电池实现化学能到电能的转化,D错误;
故答案为:D。
12.D
【详解】A.氨气和氢气的反应为可逆反应,故和置于密闭容器中完全反应生成放热大于38.6kJ,选项A错误;
B.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;和反应生成水还生成硫酸钡沉淀,故反应放出热量不是,选项B错误;
C.在101kPa时,为1mol,完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为: ,选项C错误;
D.充分燃烧一定量的丁烷气体生成二氧化碳和液态水放出的热量为QkJ,完全吸收它生成的生成正盐,需5mol/L的NaOH溶液100ml(氢氧化钠为0.5mol),,则生成二氧化碳0.25mol,根据碳元素守恒可知,消耗丁烷0.0625mol;燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;则丁烷的燃烧热为,选项D正确;
故选D。
13.D
【详解】A.ΔH=生成物总能量-反应物总能量,由于金刚石和石墨能量不等,则这两个反应放出的热量不相等,故A错误;
B.石墨和金刚石是碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,由石墨制备金刚石的过程是化学变化,故B错误;
C.由图可知,石墨的能量较低,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故C错误;
D.由图可知,石墨的能量较低,则断裂1mol石墨中的化学键吸收能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收能量多,故D正确;
故选D。
14.AD
【详解】A.反应中氯化铁过量,溶液变红色,不能说明与KI的反应有一定限度,A项错误;
B.品红溶液褪色,说明盐酸和亚硫酸钠生成二氧化硫气体,能说明酸性:, B项正确;
C.一段时间后,铂丝仍保持红热,说明和的反应是放热反应,能维持铂丝处于高高温状态, C项正确;
D.用导线将铜片和锌片连接后插入盛有稀硫酸的烧杯中,锌发生氧化反应生成锌离子为负极;铜为正极,氢离子在铜极得到电子生成氢气;锌片上无气体生成、铜片上有大量气泡逸出,D项错误;
答案选AD。
15.(1)环形玻璃搅拌棒
(2)确保硫酸被完全中和
(3)C
(4) 不相等 相等
(5)
(6)
(7) < >
436
(8)-642
【详解】(1)根据仪器构造可知,仪器A为玻璃搅拌器(或环形玻璃搅拌棒)。
(2)NaOH和硫酸发生中和反应,NaOH溶液稍过量,可以保证硫酸完全反应。
(3)为了保证热量不散失,NaOH溶液要一次性迅速加入,故选C。
(4)若实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,由于反应物与上述实验不相等,所以放出的热量不相等;中和热是酸碱中和生成1mol水时放出的热量,和反应物的量无关,所以中和热是相等的。
(5)1molN2和3molH2反应生成2molNH3,需要断裂1mol N≡N键和3molH-H键,形成6molN-H键,断裂化学键吸收的能量为946kJ+3×436kJ=2254kJ,形成化学键放出的能量为6×391kJ=2346kJ,所以该反应生成2molNH3放出2346kJ-2254kJ=92kJ的热量,该反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92kJ⋅mol-1。
(6)C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水,碳元素的化合价从C2H2中的-1价升高到CO2中的+4价,消耗1molC2H2失去10mol电子,每有5NA个电子转移时,放出650 kJ的热量,则有10mol电子转移时,放出1300 kJ的热量。则C2H2燃烧热的热化学方程式为:C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ⋅mol-1。
(7)①2 mol H2(g)完全燃烧生成液态水,放出|b| kJ的热量,液态水变为水蒸气要吸收热量,所以2 mol H2(g)完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量<|b| kJ。
②根据第一个热化学方程式可知,1molH2(g)完全燃烧生成水蒸气,放出|a| kJ的热量,则2molH2(g)完全燃烧生成水蒸气,放出2|a|kJ的热量,水蒸气变为液态水放出热量,由于反应放热,所以a和b均为负值,所以2a>b。
③根据热化学方程式,ΔH=反应物中化学键断裂吸收的能量-生成物中化学键形成放出的能量,设氢气中1 mol H-H断裂时吸收的热量为x,则-242kJ/mol=x+0.5×496kJ/mol-2×463kJ/mol,x=436kJ/mol。
(8)根据盖斯定律,反应②-反应①得到反应N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),其ΔH=-534.0 kJ·mol-1-(+108.0 kJ·mol-1)=-642 kJ·mol-1。
16.(1) ΔH1﹣3ΔH2 吸热
(2) 0.375mol•L﹣1•min﹣1 CD
(3)不变
【详解】(1)已知K1>K1′,说明随温度升高,K减小,则反应Ⅰ为放热反应,ΔH1<0;K2>K2′,说明随温度升高,K减小,则反应Ⅱ为放热反应,ΔH2<0;反应Ⅰ﹣反应Ⅱ×3得到反应Ⅲ,则ΔH3=ΔH1﹣3ΔH2,已知|ΔH1|=2|ΔH2|,所以ΔH3=ΔH1﹣3ΔH2=|ΔH2|>0,即反应Ⅲ为吸热反应;
(2)①已知4分钟时氮气为2.5mol,则消耗的NO为3mol,所以v(NO)==0.375mol•L﹣1•min﹣1;
②单位时间内H﹣O键断裂表示逆速率,N—H键断裂表示正速率,单位时间内H—O键与N﹣H键断裂的数目相等时,则消耗的NH3和消耗的水的物质的量之比为4∶6,则正逆速率之比等于4∶6,说明反应已经达到平衡,故A不选;该反应为放热反应,恒容绝热的密闭容器中,反应时温度会升高,则K会减小,当K值不变时,说明反应已经达到平衡,故B不选;相同时间内生成的氮气的物质的量越多,则反应速率越快,活化能越低,所以该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),故C选;增大压强能使反应速率加快,是因为增大了活化分子数,而活化分子百分数不变,故D选;故选CD。
(3)一定条件下,反应Ⅱ2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡时体系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)=2∶1∶2,在其它条件不变时,恒温恒压条件下,再充入NO2气体,则与原来的平衡为等效,则NO2体积分数不变。
17.(1) 2 2
(2) 9次 最高 中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,与酸和碱的用量无关
(3) > 127.2 HCN(g)HNC(g) ΔH=+59.3kJ/mol
(4)△H=-443.5
【详解】(1)①太阳光和蓝藻使水分解成氢气和氧气,氢气作为汽车燃料电池的燃料,能量转化形式有光能转化为化学能,化学能转化为电能,故能量转化方式有2种;
②其循环转化中有氢气的液化释放能量,氢气在燃料电池中被氧化释放能量,故有2个过程释放能量;
(2)①要准确测定一个中和反应的反应热,需要重复3次,每次都要测酸、碱和中和反应的温度,每次实验要测3次,温度计至少要使用9次;
②将NaOH溶液与盐酸混合后,中和反应完全时释放热量最多,温度最高,应读取的是溶液的最高温度;
③中和热是指酸与碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,与酸和碱的用量无关;
(3)①如图所示HCN(g)HNC(g)是吸热反应,HNC(g)能量高,能量越高越不稳定,故稳定性为HCN>HNC;
②逆反应的活化能为186.5-59.3=127.2 kJ/mol;
③该反应的热化学方程式为HCN(g)HNC(g) ΔH=+59.3kJ/mol;
(4)①
②
则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO和液态水的方程式为根据盖斯定律可知②-①得该反应,;
18.(1)
(2)HF(aq)H+(aq)+F-(aq)=-10.4kJ/mol
(3)
(4)3H2(g)+6C(石墨,s)=C6H6(l) ∆H=+49.1kJ/mol
【详解】(1)常温下,0.5mol完全燃烧生成和液态水时,放出445kJ热量,则1mol完全燃烧生成和液态水时,放出890kJ热量,热化学方程式为;
(2)由盖斯定律知①-②可得HF电离方程式,故HF(aq)H+(aq)+F-(aq)=-10.4kJ/mol;
(3)由盖斯定律知2(①+②+③)可得合成液态氨的反应,故=-2(b+c-a)kJ/mol;
(4)根据相关物质的燃烧热可知:
①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.8 kJ/mol
②C(石墨,s)+O2(g)= CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1
③C6H6(l)+ O2(g)=6CO2(g)+3H2O(l) △H=-3267.5kJ•mol-1
根据盖斯定律①×3+②×6-③得3H2(g)+6C(石墨,s)=C6H6(l) ∆H=-285.8kJ/mol×3-393.5kJ·mol-1×6+3267.5kJ•mol-1=+49.1kJ/mol;
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