能源是现代社会发展的支柱之一。
(1)化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。
①下列反应中,属于放热反应的是___________(填序号)。
a. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合搅拌
b. 高温煅烧石灰石
c. 铝与盐酸反应
②某同学进行如下图所示实验,测量稀盐酸与烧碱溶液中和反应的能量变化。实验表明:反应温度升高,由此判断该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应,其离子方程式是_______________。
(2)电能是现代社会应用最广泛的能源之一。
下图所示的原电池装置中,其负极是_____________________,正极上能够观察到的现象是____________________________,正极的电极反应式是_________________________。
原电池工作一段时间后,若消耗锌6.5g,则放出气体__________g。
(10分)(1)①c (1分) ②放热(1分) H++OH-=H2O(2分)
(2)Zn(1分) 铜片表面产生无色气泡(1分) 2H++2e-=H2↑(2分) 0.2(2分)
解析试题分析:(1)①金属和酸的反应是放热反应,因此选项c正确,a和b中反应均是吸热反应,答案选c。
②反应温度升高,由此判断该反应是放热反应,反应的离子方程式是H++OH-=H2O。
(2)原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。根据装置图可知,锌的金属性强于铜,所以锌是负极,失去电子,发生氧化反应。铜是正极,溶液中的氢离子在正极得到电子生成氢气,正极上能够观察到的现象是铜片表面产生无色气泡,其中正极电极反应式是2H++2e-=H2↑。
考点:考查常见放热反应和吸热反应的判断;原电池的有关判断和应用
点评:该题是基础性试题的考查,也是高考中的常见考点,侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力,注意相关知识的梳理和总结,难度不大。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:。
(1)为了加快正反应速率,可以采取的措施有________(填序号,下同)。
A.使用催化剂 | B.适当提高氧气的浓度 |
C.适当提高反应的温度 | D.适当降低反应的温度 |
化学键 | H—H | O=O | H—O |
键能 | 436 | 496 | 463 |
化学键 | 填“吸收热量” 或“放出热量” | 能量变化 | |
拆开化学键 | 中的化学键 | _______________ | _______________ |
中的化学键 | |||
形成化学键 | 键 | _______________ | _______________ |
总能量变化 | _______________ | _______________ |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44.0 kJ·mol-1
写出CH4 (g)与NO2 (g)反应生成N2 (g) ,CO2(g)和H2O(l)的热化学方程 式_____________________
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T。C)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下
①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据 是_______
A.容器内CO2的浓度保持不变
B.v正(N2)="2" v正(NO)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②在T。C时.该反应的平衡常数为_______(保留两位小数);
③在30 min,改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件是_______
(3)科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:
2CO+2NON2+2CO2 ΔH<0研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反 应速率的影响规律、某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
①上表中:a=_______,b=________,e=________
②请在给出的坐标图中,画出上表中实验II和实验III条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明相应的实验编号
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮元素的单质和化合物在工农业生产、生活中有重要用途。
(1)根据右下能量变化示意图:
写出CO和NO2反应生成NO和CO2的热化学方程式
(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) ΔH<0,
其平衡常数K与温度T的关系如下表,试判断K1 K2(填“>”、“=”或“<”)
T /K | 298 | 398 |
平衡常数K | K1 | K2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上以NH3为原料经过一系列反应可以得到HNO3。
(1)工业上NH3的催化氧化反应方程式为 ;为了尽可能多地实现向的转化,请你提出一条可行性建议 。
(2)将工业废气NO与CO混合,经三元催化剂转化器处理如下:2CO+2NO2CO2+N2。
已知:
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.0kJ·mol-1
三元催化剂转化器中发生反应的热化学方程式为 ;
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不同时间的NO和CO浓度部分数据记录如下:
时间/s | 0 | 2 | 3 | 4 |
c(NO)/mol·L-1 | 1.00×10-3 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
C(CO)/mol·L-1 | | 2.70×10-3 | |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
直接甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
(1)101 kPa时,1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ/mol,则甲醇燃烧的热化学方程式为 。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1="+49.0" kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2
已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H ="-241.8" kJ·mol-1
则反应②的△H2= kJ·mol-1。
(3)甲醇燃料电池的结构示意图如右。甲醇进入 极(填“正”或“负”),正极发生的电极反应式为 。负极发生的电极反应式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(15分)
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题.
(1)甲醇分子是____分子(填“极性”或“非极性”).
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=-86.6kJ/mol,在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2:,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的3/5.
①达到平衡时,CO的转化率为 。
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____ 。
A. | B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 |
C.容器内的压强保持不变 | D.混合气体的密度保持不变 |
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
除去杂质后的水煤气主要含H2、CO,是理想的合成甲醇的原料气。
(1)生产水煤气过程中有以下反应:①C(s)+CO2(g)2CO(g) △H1;
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H2;③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H3;
上述反应△H3与△H1、△H2之间的关系为 。
(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:2CH4(g)+3O2(g)4CO(g)+4H2O(g) △H=-1038kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同):
①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是 ;
(3)请在答题卡中,画出(2)中反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(4)合成气合成甲醇的主要反应是:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H=-90.8kJ·mol-1,T℃下此反应的平衡常数为160。
此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应10min后测得各组分的浓度如下:
物质 | H2 | CO | CH3OH |
浓度/(mol·L-1) | 0.20 | 0.10 | 0.40 |
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