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F单元化学反应与能量 目录F单元化学反应与能量1F1化学反应与能量变化1F2反应热的计算与重要的反应热1F3原电池原理1F4 电解原理1F5 化学反应与能量综合1 F1化学反应与能量变化【题文】(理综卷(化学解析)2015届湖北省荆门市高三元月调研考试(2015.01)28(15分)甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,它清洁、高效、具有优良的环保性能,甲醚是一种无色气体,具有轻微的醚香味,其燃烧热为1455 kJmol,甲醚可作燃料电池的燃料。(1)写出甲醚燃烧的热化学方程式 ;已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8 kJmol-1、393.5 kJmol-1;计算反应4C(s)+6H2(g)+O2(g)=2CH3OCH3(g)的反应热为 ;(2)工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H0一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应下列能判断反应达到化学平衡状态的是_(选填编号,注意大小写)ac(H2)与c(H2O)的比值保持不变b单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成c容器中气体密度不再改变d容器中气体压强不再改变温度升高,该化学平衡移动后到达新的平衡,CH3OCH3的产率将_(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均式量将_;(3)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为_;(4)用(3)中的燃料电池为电源,以石墨为电极电解500 mL滴有酚酞的NaCl溶液,装置如右图所示:请写出电解过程中Y电极附近观察到的现象 ;当燃料电池消耗2.8 LO2(标准状况下)时,计算此时:NaCl溶液的pH= (假设溶液的体积不变,气体全部从溶液中逸出)。【知识点】化学反应与能量 化学平衡 原电池和电解池原理F1 G2 F3 F4【答案解析】(1)CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) H= 1455kJ/mol(2分)H= 378.8kJ/mol(3分)(2)a d;(各1分,共2分) 变小;变小;(各1分,共2分)(3)CH3OCH3+16OH12e-=2CO32-+11H2O(2分)(4)Y电极附近溶液中有气体产生,上部分呈黄绿色(2分) 14(2分) 解析:(1)甲醚的燃烧热为1455 kJmol,所以CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O (l)H= 1455kJ/mol;已知H2(g)和C(s)的燃烧热分别是285.8 kJmol-1、393.5 kJmol-1;得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H= -571.6kJ/mol;C(s)+O2(g)=CO2(g)H= -393.5kJ/mol;根据盖斯定律3+4-2得:4C(s)+6H2(g)+O2(g)=2CH3OCH3(g)的反应热为H= 378.8kJ/mol(2)a对于6H2(g)+2CO2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H0c(H2)与c(H2O)的比值保持不变,说明在该条件下反应达到最大限度,能判断反应达到化学平衡状态;b单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成,表达的都是正反应方向的速率,故不能判断反应达到化学平衡状态; c由于反应物和生成无都是气体,无论是否平衡容器中气体密度都不变,所以不能判断反应达到化学平衡状态;d根据方程式的系数知,弱平衡右移,容器中气体的物质的量减小,压强减小,反之,压强增大。故容器中气体压强不再改变能判断反应达到化学平衡状态;选a d;温度升高,该化学平衡逆向移动,CH3OCH3的产率将变小,根据M=m/n,m不变,n增大,混合气体的平均式量将变小;(3)电池负极甲醚失电子:CH3OCH3+16OH12e-=2CO32-+11H2O;(4)以石墨为电极电解500 mL滴有酚酞的NaCl溶液,Y电极是阳极,发生2Cl-2e-=Cl2观察到的现象是Y电极附近溶液中有气体产生,上部分呈黄绿色; 当燃料电池消耗2.8 LO2(标准状况下)时,即转移2.8/22.44=0.5(mol)电子,电解池溶液中C(OH-)=0.5mol/0.5L=1mol/L,pH=14。【思路点拨】本题考查了化学反应与能量、化学平衡、原电池和电解池原理,需要理解化学平衡状态,正确书写电极反应。【题文】(理综卷(化学解析)2015届广东省惠州一中(惠州市)高三第三次调研考试(2015.01)31.(16分)实现反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),H0,对减少温室气体排放和减缓燃料危机具有重要意义。 已知:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H1566 kJmol12H2(g)+O2(g)2H2O(g) H2484 kJmol1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H3802 kJmol1则H0 kJmol1 在密闭容器中,通入2.5mol的CH4与2.5mol CO2,一定条件下发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。据图可知,p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。 CO和H2还可以通过反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 制取。 在恒温恒容下,若从反应物出发建立平衡,已达到平衡的是 A体系压强不再变化 BCO与H2的物质的量之比为1:1 C混合气体的密度保持不变 D每消耗1mol H2O(g)的同时生成1mol H2 恒温下,在2L的密闭容器中同时投入四种物质,10min时达到平衡,测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2molH2(g)和2molC(s),反应的平衡常数K= 。若此时增大压强,平衡将向 (填“正”、“逆”)反应方向移动,t1min时达到新的平衡。 请画出增大压强后10mint1min时容器中H2物质的量n随时间变化的曲线图。【知识点】盖斯定律、化学平衡的影响因素;化学平衡建立的过程G2F1 【答案解析】【解析】(1分)(1)+248 (分,无“+”不扣分) ;(2)P4 P3 P2 P1(3分);(3) AC(分,填一个对的给2分); 1mol/L(2分,无单位不扣分);逆(2分) 解析:(1)2CO(g)+O2(g)2CO2(g) H1566 kJmol12H2(g)+O2(g)2H2O(g) H2484 kJmol1CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g)H3802 kJmol1由盖斯定律-得:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H0+248kJmol1(2) 对于平衡:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),增大压强,平衡向体积减小的方向移动,甲烷的转化率减小,据图可知,p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序:P4 P3 P2 P1;(3) 对于可逆反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 在恒温恒容下,若从反应物出发建立平衡,已达到平衡的是:A.体系压强不再变化,因为是非等体反应,可以判断达平衡;B作为生成物,CO与H2的物质的量之比为1:1,不能判断是否平衡;C因为是恒容容器,但是气体的质量不守恒,混合气体的密度保持不变可以判断平衡;D每消耗1mol H2O(g)(正向反应速率),同时生成1mol H2(正向反应速率),无法判断平衡;故选AC; C(s) + H2O(g)CO(g)+H2(g)平:2mol 1mol 1mol 2mol体积为2L,平衡常数K=C(CO)C(H2)/C(H2O)=1 mol/L若此时增大压强,平衡将向体积减小的方向移动,即逆向; 增大压强后10mint1min时容器中H2物质的量n随时间变化的曲线图:【思路点拨】本题考查了盖斯定律的应用、化学平衡的影响因素、化学平衡常数的计算,难度中等。【题文】(化学卷(解析)2015届山西省山大附中高三12月月考(2014.12)16关于下列四个图象的说法正确的是A图表示反应 CO(g)+H2O=CO2(g)+H2(g)的H0B图内氢氧燃料电池示意图,正、负极通入的气体体积之比为2:1C图表示物质a、b的溶解度曲线,可以用重结晶方法从a、b混合物中提纯aD图可以表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,且乙的压强大【知识点】化学反应与能量、化学平衡、电解原理F1 F3 【答案解析】C 解析:A该反应中反应物的能量大于生成物能量,所以反应过程中要放出热量,即H0,故A错误;B氢氧燃料电池的反应方程式为:2H2+O2=2H2O,正极上通入氧气,负极上通入氢气,正、负极通入的气体体积之比为1:2,故B错误;C从图象可以看出,A物质的溶解度随着温度的降低而降低,并且降低非常明显,B的溶解度虽然也随温度的降低而降低,但是降低非常小,因此对于A物质和B物质的混合溶液来说,随着温度的降低,A就会大量的析出,所以可以采用重结晶的方法分离,故C正确;D根据图象知,乙的压强度大于甲,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,则达到平衡时,乙中反应物的百分含量减小,故D错误。故答案选C【思路点拨】本题考查了化学反应原理,涉及化学反应与能量、化学平衡、电解原理等,难点是从图像上挖掘信息。【题文】(化学卷(解析)2015届山西省山大附中高三12月月考(2014.12)1根据碘与氢气反应的热化学方程式,下列判断正确的是 I2(g)+ H2(g) 2HI(g) H=9.48 kJ/mol I2(s)+ H2(g) 2HI(g) H=+26.48 kJ/molA254g I2(g)中通入2g H2(g),反应放热9.48 kJB当反应吸收52.96kJ热量时转移2mole一 C反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低 D1 mol固态碘与1 mol气态碘所含能量相差17.00 kJ 【知识点】化学反应与能量变化F1【答案解析】C 解析:A、254g I2和2g H2的物质的量都是1摩尔,反应为可逆反应所以不能完全进行,放出的热量小于9.48kJ,故A错误;B、反应吸收52.96kJ热量即反应正向进行,碘与氢气均消耗2mol,转移电子4mol,故B错误;C、反应与反应中碘的状态不同,固态碘的能量比气态碘的能量低,可得结论反应的反应物总能量比反应的反应物总能量低,故C正确;D、根据盖斯定律,反应-得I2(s) I2(g) H=+35.96 kJ/mol,故D错误。故答案选C【思路点拨】本题考查了化学反应与能量变化,要理解盖斯定律、以及可逆反应的反应热数据。【题文】(化学卷(解析)2015届山东省泰安市高三上学期期末考试(2015.01)20.(9分)电化学原理在医学医疗中有重要应用。(1)碘可用作心脏起搏器电源锂碘电池的材料。该电池反应如下:2Li(s)+I2(s)=2LiI(s) H 已知:4Li(s)+O2(g) =2Li2O(s) H14LiI(s)+O2(g) =2I2(s)+2Li2O(s) H2则 H= ;碘电极作为该电池的 极。(2)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素CO(NH2)2,其原理如图所示。请回答下列问题:直流电源的负极为 (填“A”或“B”);阳极室中发生的反应依次为 、 ;电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 (填“增大”、“减小”或“不变”);若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。【知识点】电解原理的应用F4 F1 【答案解析】(1)(1分) 正(分)(2)B(分)2Cl-2e-=Cl2(1分)CO(NH2)2+3Cl2=N2+CO2+6HCl (2分)不变(1分) 7.2(2分) 解析:(1)4Li(s)+O2(g) =2Li2O(s) H14LiI(s)+O2(g) =2I2(s)+2Li2O(s) H2根据盖斯定律(-)/2得:2Li(s)+I2(s)=2LiI(s) H=;根据碘的化合价降低,发生还原反应,碘电极作为该电池的正极;(2)右侧生成氢气,发生还原反应,说明B是直流电源的负极;阳极发生氧化反应,2Cl-2e-=Cl2;CO(NH2)2+3Cl2=N2+CO2+6HCl 阴极反应为6H2O+6e6OH+3H2(或6H+6e3H2)阳极反应为6Cl6e3Cl2,CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;由上述反应式可以看出,转移6 mol e时,阴极产生3 mol H2,阳极产生1 mol N2和1 mol CO2,故电解收集到的13.44 L气体,物质的量为0.6mol,即氮气和二氧化碳的物质的量均为0.6mol1/5=0.12 mol,根据方程式CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl可知生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12 mol,其质量为:mCO(NH2)2=0.12mol60 gmol1=7.2g.【思路点拨】本题考查了电解原理的应用,从电极产物突破,生成氢气的电极为阴极,与电源负极相连。【题文】(化学卷(解析)2015届山东省莱芜市莱芜一中高三1月自主考试(2015.01)17(13分)天然气的主要成分是甲烷,它是一种重要的燃料和基础化工原料。(1)以甲烷和水为原料可制取甲醇。(2)用甲烷催化还原NOx为N2可消除氮氧化物的污染,写出反应的化学方程式_。(3)一定条件下,反应可以制取合成氨的原料气H2。将1.0mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L的反应室,CH4的平衡转化率与温度的关系如图。已知100时达到平衡所需的时间是5min,则用H2表示的反应速率v(H2)=_;该温度时的平衡常数K=_,该反应的H_0(填“”或“=”)。(4)某化学小组设计如图装置进行饱和NaCl溶液电解实验。请回答下列问题:已知每个甲烷燃料电池中盛有1.0L2.0 mol的KOH溶液。标准状况下,当每个燃料电池的负极通入甲烷的体积均为33.6L,且反应完全,则理论上电池溶液中c(K2CO3)_c(KHCO3)(填“”或“=”):最多能产生标准状况氯气的体积为_L。【知识点】化学反应与能量变化、原电池和电解池原理F1 F3 F4【答案解析】(1)+77.0(2分) (2)xCH4 + 4NOx2N2 + xCO2 + 2xH2O (2分)(3)0.003 molL-1min-1 (2分) 2.2510-4 (molL-1 )2 (2分) (1分)(4) 0;(4) 每个燃料电池的负极通入甲烷的体积均为33.6L,且反应完全,即产生二氧化碳1.5mol,1.0L2.0 mol/L的KOH溶液(2molKOH)与1.5mol二氧化碳反应,4KOH+3CO2=K2CO3+2KHCO3+H2O,所以理论上电池溶液中c(K2CO3)”“”、“”、“=”或“”),原因是 。【知识点】化学反应与能量 化学反应速率及化学平衡F1 F2【答案解析】(1) (2) (3) 0.5 0.91 升高温度 根据图像第6min第9min时的反应速率比0-4min时的大,且平衡向正反应方向移动,说明第6min改变的条件为升高温度或增加水蒸气的量,再根据第9min平衡时 c(CH4)=0.7mol/l, C(H2O)=1.4mol/l,说明甲烷消耗1.1mol,水蒸汽消耗2.2mol,所以不可能为增加水蒸气的量,因此改变的条件为升高温度 正反应为吸热反应,升高温度化学平衡常数增大解析:(1)其它相同,反应生成液态水时放出的热量更多,则CH4的燃烧热HH1; (2)活化能越低,反应速率越快,初始阶段,反应II的反应速率大于反应III的反应速率,则反应II的活化能EII反应III的活化能EIII;(3)根据图象0-4min甲烷减少0.5mol/L,X增加0.5mol/L,则X为二氧化碳,4-6min为平衡状态, CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)开始 1.8 3.6 0 0转化 0.5 1 0.5 2平衡 1.3 2.6 0.5 204min内,H2的平均反应速率(H2)=0.5molL-1min-1; 反应在5min时的平衡常数K=0.91; 根据图象第6 min9 min时的反应速率比04 min时的大,且平衡向正反应方向移动,说明第6 min改变的条件为升高温度或增加水蒸气的量,再根据第9 min平衡时甲烷浓度为0.7 mol/L,水蒸气浓度为1.4 mol/L,说明甲烷消耗1.1 mol,水蒸气消耗2.2 mol,所以不可能为增加水蒸气的量,因此改变的条件只可能为升高温度,;第6 min9 min时的反应速率比04 min时的大,且平衡向正反应方向移动,说明第6 min改变的条件为升高温度或增加水蒸气的量,再根据第9 min平衡时甲烷浓度为0.7 mol/L,水蒸气浓度为1.4 mol/L,说明甲烷消耗1.1 mol,水蒸气消耗2.2 mol,所以不可能为增加水蒸气的量,因此改变的条件只可能为升高温度; 因正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,则K(5min)K(10min)。【思路点拨】本题考查了化学反应原理中的化学反应与能量、化学反应速率及化学平衡,比较基础。【题文】(化学卷(解析)2015届河北省衡水市冀州中学高三上学期第四次月考(2015.01)28、(12分) 肼(N2H4)是一种高能燃料,在工业生产中用途广泛。 (1)写出肼的电子式 ,1mol N2H4 中有 个极性共价键。 (2)NH3与NaClO反应可以得到肼,该反应的化学方程式为 。(3)发射火箭时,肼(N2H4)为燃料,双氧水作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。已知1.6g液态N2H4在上述反应中放出64.22kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:_。(4)肼空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时负极反应式为 。(5)肼性质与氨气相似,易溶于水,可发生如下电离过程:I、 N2H4+H2ON2H5+OH II、 N2H5+H2ON2H62+OH 常温下,某浓度N2H6C12溶液的pH为5,则该溶液中由水电离产生的c(OH) 。已知在相同条件下过程I的进行程度大于N2H5+ 的水解程度。常温下,若0.2 mol/L N2H4 溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合,则溶液中N2H5+ 、N2H4H2O、Cl、OH、H+ 粒子浓度由大到小的顺序为_。【知识点】化学反应与能量 原电池原理 溶液中的离子浓度F1 F3 H6【答案解析】(1) 4NA (各1分) (2)2NH3 +NaClON2H4 +NaCl+ H2O (3)N2H4 (l) + 2H2O2 (l) =N2(g) +4H2O(g) H = 1284.4 kJ/mol (4)N2H4 4e+4OH= N2 +4H2O (5) 1105 mol/L c (N2H5+) c (Cl)c (N2H4H2O) c (OH) c (H+) 解析:(1)肼是共价化合物,电子式为: ,每个肼分子中含1个非极性键和4个极性键,所以每摩肼分子中4NA 个极性键。 (2)NH3与NaClO反应可以得到肼,氮元素的化合价升高,氯元素的化合价降低,该反应的化学方程式为:2NH3 +NaClON2H4 +NaCl+ H2O ; (3)发射火箭时,肼(N2H4)为燃料,双氧水作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。已知1.6g液态N2H4在上述反应中放出64.22kJ的热量,可计算1摩尔肼在上述反应中放出的热量64.22kJ(32/1.6)=1284.4 kJ,热化学方程式为:N2H4 (l) + 2H2O2 (l) =N2(g) +4H2O(g) H = 1284.4 kJ/mol ;(4)根据原电池负极发生氧化反应得:N2H4 4e+4OH= N2 +4H2O ;(5) 常温下,某浓度N2H6C12溶液的pH为5,可见N2H6C12水解促进水的电离,则该溶液中由水电离产生的c(OH)1105 mol/L 0.2 mol/L N2H4 溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合得到等浓度的N2H5Cl和N2H4H2O,由于相同条件下过程I的进行程度大于N2H5+ 的水解程度,所以溶液中粒子浓度关系为:c (N2H5+) c (Cl)c (N2H4H2O) c (OH) c (H+) 【思路点拨】本题考查了化学反应与能量、原电池原理、溶液中的离子浓度比较,难点是(5),类比学过的氨和氯化铵分析解答。【题文】(化学卷(解析)2015届河北省衡水市冀州中学高三上学期第四次月考(2015.01)14、某可逆反应正向反应过程中能量变化如下图所示,下列说法正确的是() A该反应为吸热反应 B当反应达到平衡时,降低温度,A的转化率减小 C升高温度,平衡常数K增大;压强增大,平衡向正反应方向移动 D加入催化剂,反应速率增大,E1减小,E2减小,反应热不变 【知识点】化学反应与能量变化 化学平衡的移动F1 G2【答案解析】D 解析:A、由于反应物具有的能量高于生成物具有的能量,反应为放热反应,故A错误;B、当反应达到平衡时,降低温度平衡正向移动,A的转化率增大,故B错误;C、升高温度,平衡向吸热方向移动,即逆向移动,平衡常数K减小;压强增大,平衡向正反应方向移动 ,故C错误;D、加入催化剂,能加快反应速率,降低反应的活化能,E1减小,E2减小,反应热不变 ,故D正确。故答案选D【思路点拨】本题考查了化学反应与能量变化以及化学平衡的移动,关键是根据反应的能量变化图相确定正方向是放热反应。【题文】(化学卷(解析)2015届河北省衡水市冀州中学高三上学期第四次月考(2015.01)5、某反应由两步反应ABC构成,它的反应能量曲线如图所示(E1、E2、E3、E4表示活化能)。下列有关叙述正确的是( ) A两步反应均为吸热反应 B三种化合物中C最稳定 C加入催化剂会改变反应的焓变 D整个反应中H=E1E4 【知识点】能量曲线F1【答案解析】B 解析:A、根据图像,A具有的能量低于B具有的能量,AB是吸热反应,B具有的能量高于C具有的能量,BC是放热反应,故A错误;B、根据能量越低越稳定知A、B、C中C最稳定,故B正确;C、加入催化剂会改变反应的活化能,不会改变反应的焓变,故C错误;D、整个反应中H=E1+(E3E2 )+E4 ,故D错误。故答案选B【思路点拨】本题考查了能量曲线,注意加入催化剂会改变反应的活化能,不会改变反应的焓变。【题文】(化学卷(解析)2015届河北省衡水市冀州中学高三上学期第四次月考(2015.01)3、下列有关概念的说法正确的是( )A. 燃烧热只针对可燃物和氧气反应而言 B. 中和热只针对强酸与强碱反应而言 C. 溶解平衡只针对难溶物而言 D. 电解池只针对自发进行的氧化还原反应而言 【知识点】燃烧热 中和热F1 H5 F4 F2【答案解析】A 解析:A、根据燃烧热的定义:1摩尔可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,可见燃烧热只针对可燃物和氧气反应而言,故A正确;B、中和热是指稀的强酸与强碱溶液反应生成1摩尔水时放出的热量,故B错误;C、物质溶解和结晶过程中,当溶解速率与结晶速率相等时,溶液的浓度在给定条件下保持不变,这种状态叫溶解平衡。 所以溶解平衡不只针对难溶物而言,故C错误;D、电解池能够使不能自发进行的氧化还原反应发生,故D错误。故答案选A【思路点拨】本题考查了燃烧热、中和热的理解,1摩尔可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量叫燃烧热,稀的强酸与强碱溶液反应生成1摩尔水时放出的热量叫中和热。【题文】(邯郸高三1月质检2015)21(10分)氢是一种重要的非金属元素。氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用。(1)工业上一般采用CO和H2反应合成可再生能源甲醇。反应如下:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) H= -90.1KJmol-1在250下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,各物质的物质的量浓度(molL-1)变化如下表所示:(前6min没有改变条件)2min4min6min8minCO0.070.060.060.05H2x0.120.120.20CH3OH0.030.040.040.05x= 。250时该反应的平衡常数K的计算式为: (不必化简)。若6min8min只改变了某一条件,所改变的具体条件是 。第8min时,该反应是不是达到平衡状态 。(填“是”或“不是”)(2)某硝酸厂处理尾气中的NO的方法是用H2将NO还原为N2。已知:H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是 。【答案】【知识点】化学平衡的计算、化学平衡建立的过程、化学方程式书写G2G4F1 【答案解析】【解析】(1)x=0.14 加1 mol氢气 不是(2)2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-665 kJmol-1 解析:(1) CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) H= -90.1KJmol-1始(molL-1):0.07 x 0.03变(molL-1):0.01 0.02 0.01平(molL-1):0.06 0.12 0.04则x=0.14;平衡常数K=C(CH3OH)/C(CO)C(H2)2=0.04(0.060.122)=若6min8min的变化,一氧化碳减小,甲醇和氢气增大,若只改变了某一条件,所改变的具体条件应该是加1 mol氢气;第8min时,该反应的离子积常数Qc=0.05(0.050.202)K,不是平衡状态;(2)根据能量变化图,则反应断键共吸收2630+2436=2132kJ,形成共放出945+4463=2797kJ,所以该反应共放出2797-2132=665kJ的热量,热化学方程式为:2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-665kJmoL-1;故答案为:2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)H=-665kJmoL-1; 【思路点拨】本题考查了平衡常数的应用、影响平衡的条件、盖斯定律等知识点,中等难度,解题关键在于正确运用题中的表格中的有关数据 F2反应热的计算与重要的反应热【题文】(化学卷(解析)2015届重庆一中高三一诊模拟考试(2015.01)11. (14分)CO的应用和治理问题属于当今社会的热点问题。(1)HCOOH的酸性略强于醋酸,是实验室制取CO的主要试剂,在0.1mol/L HCOOH溶液中,溶质分子和各种离子浓度由大到小的顺序为 。(2)为防止镍系催化剂中毒,工业上常用SO2除去原料气中少量CO,生成物为固体S和CO2。该反应的热化学方程式为 。(已知:硫的燃烧热为296 kJmol-1;一氧化碳燃烧热为283 kJmol-1)(3)光气 (COCl2)是一种重要的化工原料,用于农药、医药、聚酯类材料的生产,工业上通过Cl2(g)CO(g) COCl2(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线,右图为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题: 06 min内,反应的平均速率v(Cl2)= ; 若保持温度不变,在第8 min 加入体系中的三种物质各1 mol,则平衡 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”); 若将初始投料浓度变为c(Cl2)0.8 mol/L、c(CO)0.6 mol/L、c(COCl2) mol/L,保持反应温度不变,则最终达到化学平衡时,Cl2的体积分数与上述第6 min时Cl2的体积分数相同; 随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是 ;(填“增大”、“减小”或“不变”)比较第8 min反应温度T(8)与第15 min反应温度T(15)的高低:T(8)_T(15) (填“”或“”)。【知识点】 离子浓度比较 热化学方程式的书写 化学平衡 平衡常数 计算A4 F2 G5 H6 【答案解析】(1)c(HCOOH) c(H+) c(HCOO-) c(OH-)(2分)(2)SO2(g)+2CO(g)=S(s)+CO2(g) H270 kJmol-1(3分)(3)0.15 mol L1min -1 (2分) 正反应方向(2分) 0.4 (2分) 减小(2分) c(H+) c(HCOO-) c(OH-)由于水电离出H+使c(H+) c(HCOO-)硫的燃烧热为296 kJmol-1,则硫燃烧的热化学方程式为:S(s)O2(g)=SO2(g)H=296kJmol1,一氧化碳燃烧热为283 kJmol-1,则CO燃烧的热化学方程式为:CO(s)0.5O2(g)=CO2(g)H=283kJmol1,根据盖斯定律SO2(g)+2CO(g)=S(s)+CO2(g)的H2(-283)-(-296)=270 kJmol-1v(Cl2)=(0.12-0.3)6=0.15 mol L1min -1原平衡时n(Cl2):n(CO):n(COCl2)=3:1:9,现在第8 min 加入体系中的三种物质各1 mol,则反应物的浓度增大程度大些,平衡正向移动。根据题意将初始投料浓度变为c(Cl2)0.8 mol/L、c(CO)0.6 mol/L、c(COCl2) mol/L,保持反应温度不变,则最终达到的化学平衡状态与原平衡等效,设初始投料浓度c(COCl2)xmol/L,将其按Cl2(g)CO(g) COCl2化学计量数之比转化为反应物,根据等效原理:c(Cl2)0.8 mol/L+x=1.2 mol/L,x=0.

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