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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

(2)已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

(3)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。

【资料】①键能:拆开1mol化学键需要吸收的能量,或是形成1mol化学键所放出的能量称为键能。

②化学键的键能:  

化学键

H—H

O=O

H—O

键能

436

496

463

 

请填写下表:

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

_______________

_______________

总能量变化

_______________

_______________

(4)氢氧燃料电池的总反应方程式为。其中,氢气在________(填“正”或“负”)极发生________反应(填“氧化”或“还原”)。电路中每转移0.2mol电子,标准状况下消耗H2的体积是________L。

 

【答案】

(1)ABC  (2)A

(3)

化学键

填“吸收”或“放出”能量

能量变化(kJ)

拆开化学键

2molH2中的化学键

吸收热量

1368

1molO2中的化学键

形成化学键

4molH-O键

放出热量

1852

总能量变化

放出热量

484

 

(4)负   氧化   2.24

【解析】

试题分析:(1)A、B、C均为增大反应速率的方法,D为减小反应速率。

(2)该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量。

(3)打破2molH2需要吸收2mol×436KJ/mol=872KJ;打破1molO2需要吸收1mol×496KJ/mol=496KJ

则共需要能量872KJ+496KJ=1368KJ能量;形成4molH-O键能够放出4mol×463KJ/mol=1852KJ;故总能量变化为1852KJ-1368KJ=484KJ。

(4)H2在反应中失去电子,为负极,发生氧化反应。  在燃料电池反应中,当电路转移0.2mol电子时,消耗0.1mol氢气,标况下,体积为2.24L。

考点:影响化学反应速率的因素,化学反应的能量变化计算以及燃料电池的基本知识。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

I.工业上用CO生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)图1是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况.从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化.曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表示使用催化剂后的能量变化.该反应是
放热
放热
(选填“吸热”或“放热”)反应,写出反应的热化学方程式
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
;选择适宜的催化剂,
不能
不能
(填“能”或“不能”)改变该反应的反应热;
(3)该反应平衡常数K的表达式为
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
,温度升高,平衡常数K
减小
减小
(填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)恒容条件下,下列措施中能使 
n(CH3OH)
n(CO)
增大的有
c
c

a.升高温度;    b.充入He气    c.再充入1molCO和2molH2    d.使用催化剂
II.(13分)某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质,装置如下图所示(A装置未画出),其中A为气体发生装置.A中所用试剂从下列固体物质中选取:a.NH4HCO3、b.NH4Cl、c.Ca(OH)2、d.NaOH.
检查装置气密性后,先将C处铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后,撤去C处酒精灯.部分实验现象如下:铂丝继续保持红热,F处铜片逐渐溶解.
(1)实验室制取A中气体时若只用一种试剂,该试剂是
a
a
(填备选试剂的字母);此时A中主要的玻璃仪器有
试管、酒精灯(导管)
试管、酒精灯(导管)
(填名称).
(2)A中产生的物质被B中Na2O2充分吸收,写出任意一个B中发生反应的化学方程式:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

(3)对于C中发生的可逆反应,下列说法正确的是
a
a

a.增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率
b.工业上进行该反应时,可采取高压的条件提高反应物转化率
c.该反应在一定条件下达到平衡时,反应物的平衡浓度之比一定是4:5
(4)请在图坐标中画出C装置中反应发生过程中的能量变化示意图,并在虚线上分别标出反应物和生成物的化学式.
(5)待实验结束后,将B中固体混合物溶于500mL1mol?L-1 盐酸中,产生无色混合气体甲,溶液呈中性,则实验前B中原有Na2O2的物质的量是
0.25
0.25
mol,甲在标准状况下是
2.8
2.8
L(忽略气体的溶解).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

联合国气候变化大会2009年12月7日在丹麦首都哥本哈根拉开帷幕,降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视.
(1)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.298.15K时,CO2、H2、与CH3OH、H2O的平均能量与合成甲醇反应的活化能的曲线图如图所示,据图回答问题:

①写出合成甲醇反应的热化学方程式
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-(n-m)kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-(n-m)kJ?mol-1

②在图中曲线
b
b
(填“a”或“b”)表示加入催化剂的能量变化曲线,催化剂能加快反应速率的原理是
催化剂能降低该反应的活化能,提高活化分子的百分数,化学反应速率加快
催化剂能降低该反应的活化能,提高活化分子的百分数,化学反应速率加快

③在体积为l L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.

从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

该反应的平衡常数k=
16
3
16
3

(2)乙醇是重要的化工产品和液体燃料,同样可以利用CO2反应制取乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)   25℃时,K=2.95×1011
在一定压强下,测得反应的实验数据如下表.分析表中数据回答下列问题:

500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
①温度升高,K值
减小
减小
(填“增大”、“减小”、或“不变”).
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值
不变
不变
(填“增大”、“减小”、或“不变”),对生成乙醇
有利
有利
(填“有利”或“不利”).
③在右图的坐标系中作图说明压强变化对反应①的化学平衡的影响.并对图中横坐标、纵坐标的含义作必要的标注.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?珠海一模)工业上用CO生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化.

请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线
b
b
(填:a或b)表示使用了催化剂;该反应属于
放热
放热
(填:吸热、放热)反应.
(2)下列说法正确的是
AC
AC

A.起始充入的CO为2mol
B.增加CO浓度,CO的转化率增大
C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态
D.保持温度和密闭容器容积不变,再充入1molCO和2molH2,再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小
(3)从反应开始到建立平衡,v(H2)=
0.15mol?L-1?min-1
0.15mol?L-1?min-1
;该温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化学平衡常数为
12
12
.若保持其它条件不变,将反应体系升温,则该反应化学平衡常数
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2).
(5)已知CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式
CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol
CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol

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科目:高中化学 来源:2010-2011学年云南省德宏州潞西市高三上学期期末统一测试化学试卷 题型:实验题

(13分)某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质,装置如下图所示(A装置未画出),其中A为气体发生装置。A中所用试剂,从下列固体物质中选取:

a. NH4HCO3    b. NH4Cl    c. Ca(OH)2    d. NaOH

检查装置气密性后,先将C处铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后,撤去C处酒精灯。部分实验现象如下:铂丝继续保持红热,F处铜片逐渐溶解。

(1)实验室制取A中气体时若只用一种试剂,该试剂是              (填代表备选试剂的字母);此时A中主要的玻璃仪器有             (填名称)。

(2)A中产生的物质被B中Na2O2充分吸收,写出任意一个B中发生反应的化学方程式:                                                   

(3)对于C中发生的可逆反应,下列说法正确的                   

a. 增大一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率

b. 工业上进行该反应时,可采取高压的条件提高反应物转化率

c. 该反应在一定条件下达到平衡时,反应物的平衡浓度之比一定是4:5

d. 使用铂丝网可以使正反应速率增大,同时也增大逆反应速率

(4)请在如图坐标中画出C装置中反应发生过程中的能量变化示意图(具体能量数值不用标出),并在虚线上分别标出反应物和生成物的化学式。

(5)待实验结束后,将B中固体混合物溶于500 mL 1 mol·L1 的盐酸中,产生无色混合气体甲,溶液呈中性,则实验前B中原有Na2O2的物质的量是              mol,甲在标准状况下体积为           L(忽略气体溶解)。

 

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