内容正文:
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书
化学反应热的应用型计算题的取材,主要涉及自
然、生产、生活、科研、资源、环境、新的科技成果等许多
方面.在这些情境下,结合化学反应热的基础知识和基
本技能进行学科基础和能力的考查,也是目前高考的重
要题型之一.
题型一、考查反应热与热学知识
例1 100mL0.200mol/LCuSO4溶液与1.95g锌
粉在量热计中充分反应.测得反应前温度为20.1℃,反
应后最高温度为30.1℃.已知:反应前后,溶液的比热
容均近似为4.18J/(g·℃),溶液的密度均近似为
1.00g/cm3,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热
量.请计算反应放出的热量为多少J?
解析:(1)100mL0.200mol/LCuSO4溶液与1.95g
锌粉发生反应的化学方程式为:CuSO4 +Zn ZnSO4+
Cu,忽略溶液体积、质量变化可知,溶液的质量m=ρV=
1.00g/cm3×100mL=100g,忽略金属吸收的热量可
知,反应放出的热量 Q=cmΔt=4.18J/(g·℃)×
100g×(30.1-20.1)℃=4180J.
答案:4180J
题型二、考查反应热与资源知识
例2 (2023·福州一中期中)用 Cl2生产某些含
氯有机物时会产生副产物HCl.利用反应A可实现氯的
循环利用.
反应A:4HCl+O2
CuO、CuCl2
幑 幐帯帯帯400℃ 2Cl2+2H2O.
已知:Ⅰ.此条件下反应A中,4molHCl被氧化,生
成2molH2O(g)时,放出115.6kJ的热量.
Ⅱ.假设此条件下
(1)该条件下,反应 A的热化学方程式 为
.
(2)断开1molH—O与断开1molH—Cl所需能量
相差 kJ.
解析:略.
答案:(1)4HCl(g)+O2(g幑幐) 2Cl2(g)+2H2O(g)
ΔH(400℃)=-115.6kJ/mol
(2)31.9
题型三、考查反应热与热点知识
例3 二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用
前景广阔.已知丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)
+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2215.0kJ/mol.
1mol二甲醚完全燃烧生成 CO2和液态水放出1455kJ
热量.若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成
CO2和液态水共放出1645kJ热量,则混合气体中,丙烷
和二甲醚的物质的量之比为 .
解析:设1mol混合气体中二甲醚物质的量为 x,丙
烷物质的量为1-x,由热化学方程式可知丙烷燃烧放热
2215(1-x)kJ,由题意可得关系式 1645-1455x=
2215(1-x),解得 x=0.75,则丙烷物质的量为
0.25mol,混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比 =
0.25∶0.75=1∶3.
答案:1∶3
题型四、考查反应热与化工知识
例4 化工生产中烷烃和水蒸气反应可得到以CO
和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇
或合成氨,对甲烷而言,有如下两个主要反应:
①CH4(g)+
1
2O2(g ) CO(g)+2H2(g) ΔH1=
-36kJ/mol
②CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH2=
+216kJ/mol
由反应①②推出总反应热为零的热化学方程式③,
并求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的
体积比.
解析:从所给的热化学方程式可看出,① ×6+②得
出的式子的ΔH=0.
所以总反应式③为7CH4(g)+3O2(g)+H2O(g)
7CO(g)+15H2(g) ΔH=0.
其中
V(O2)
V(H2O)
=31,则
V(空气)
V(H2O)
=
3
21%
1 =
100
7
答案:7CH4(g)+3O2(g)+H2O(g) 7CO(g)+
15H2(g) ΔH=0 100∶7
对点训练
1.(2024·四川自贡一中月考)利用 NH3还原法可
将NOx还原为 N2进行脱除.已知:4NH3(g)+6NO(g
)
5N2(g)+6H2O(g) ΔH=-2070kJ/mol.若有
0.5molNO被还原,则该反应 (填“释放”或“吸
收”)的能量为 .
书
一、实验原理
本实验通过测定酸碱中和反应前后溶液温度的变
化,计算反应过程中所放出的热量,并由此求得中和热.
二、实验步骤
(1)设计装置如下图.
(2)用一个量筒量取50mL0.5mol/L的盐酸,倒
入量热计的内筒,盖上杯盖,并用温度计测量盐酸的温
度.然后用水将温度计表面的酸冲洗干净.
(3)用另一个量筒量取50mL0.55mol/L的NaOH
溶液,测量其温度.
(4)打开杯盖,将量筒中的 NaOH溶液迅速倒入量
热计的内筒,立即盖上杯盖,插入温度计,用搅拌器匀速
搅拌,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度.
为保证上述反应能充分进行,实验时可以使酸或碱略
过量.
(5)重复实验(2)~(4)三次,取三次测量所得数据
的平均值作为计算依据.
6)根据数据计算中和反应的反应热.
三、注意事项
(1)酸碱溶液须用强酸、强碱的稀溶液.量取体积
时应准确.
(2)温度计的读数要准确.①水银球部分要完全浸
没在溶液中,且要稳定一段时间后再读数;②测量盐酸
的温度后,要将温度计上的酸冲洗干净后再测量 NaOH
溶液的温度.
(3)实验操作要快,尽量减少热量散失.
(4)玻璃搅拌器不能用铁丝代替,若用铁丝代替,
会因铁丝与酸反应放出热量,且铁丝传热快使测定结果
不准确.
(5)实验时也可选用浓度、体积都不相同的酸、碱
溶液进行反应热的测定,但应以量小的为基准进行计
算,因为过量的酸碱并不参与中和反应.
四、对样品的选择重点
1.一元酸、碱 最好选用一元酸、碱,因为多元酸、
碱很难发生完全电离,易造成电离耗热而产生误差(硫
酸的第二步电离是不完全的,只是中学阶段认为其完全
电离而已).
2.稀 如果在浓溶液中,即使是强酸或强碱,由于
得不到足够的水分子,因此也不能完全电离为自由移动
的离子.在中和反应中,会伴随着酸或碱的电离及离子
的水化,电离要吸收热量,离子的水化要放出热量,不同
浓度时,放出或吸收的热量是不同的,从而导致中和热
的值不同,这样也就没有一个统一的标准了.
3.强 实验中使用的酸和碱都应是强的酸、碱,因
为弱的酸、碱在反应前,发生电离要吸热.
书
人类对于化学反应的利用主要是两个方面,一是利
用化学反应制备我们所需要的物质,二是利用化学反应
所放出的能量.能量知识比较抽象,不少同学在理解相
关问题时存在认识上的误区,下面对此略加分析.
误区一:对吸、放热反应理解不清
需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应.有很
多放热反应也要加热;大部分吸热反应都需要加热才能
发生,但有些吸热反应在常温下却能发生,它们吸收的
是周围环境中的热量,从而使环境温度降低.
例1 (2023·顺义一中月考)石墨在一定条件下
可转化为金刚石,已知12g石墨完全转化为金刚石时,
要吸收QkJ的热量,下列说法正确的是 ( )
A.石墨不如金刚石稳定
B.金刚石与石墨的结构是相同的
C.等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放
出的热量多
D.等物质的量的石墨与金刚石完全燃烧,石墨放出
的热量多
解析:由题意可判断出相同条件下石墨的能量比金
刚石的低,能量越低越稳定,所以石墨比金刚石稳定,A
错误;金刚石和石墨是同种元素形成的不同单质,二者
结构不同,金刚石中碳原子是立体网状结构,石墨中碳
原子是层状结构,B错误;石墨、金刚石都是碳单质,由
于相同条件下金刚石的能量高于石墨的,故等物质的量
的金刚石和石墨燃烧时,金刚石放热多,C正确,D错误.
答案:C
误区二:对热化学方程式中物质状态转换及 ΔH的
符号表示意义混淆
在书写热化学方程式时容易忽视物质前的化学计
量数是物质的量而不是质量;不确定气态物质转变为液
态物质会释放能量,物质的气态和液态所具有的能量不
相同.
例2(2023·四川泸州期末)常温常压下1molH2
完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量,下列热化
学方程式正确的是 ( )
A.2H2(g)+O2(g) 2H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
B.H2(g)+
1
2O2(g) H2O(g) ΔH=+285.8kJ/mol
C.H2(g)+
1
2O2(g) H2O(g) ΔH=-285.8kJ/mol
D.H2(g)+
1
2O2(g) H2O(l) ΔH=-285.8kJ/mol
解析:由题意可知,1mol氢气完全燃烧生成液态水放
出285.8kJ的热量,则其反应热ΔH=-285.8kJ/mol,热化
学方程式为 H2(g)+
1
2O2(g ) H2O(l) ΔH=
-285.8kJ/mol,D正确.
答案:D
(下转第2版)
书
问题呈现
近年来,自嗨锅以其方
便、快捷、速食等优点逐渐吸
引了很多人的视线,而自嗨锅
中发热包的发热原理其实就
是利用发热包内的物质与水
接触,释放热量,从而使得上层食材锅内的食物吸收热
量后温度升高而达到速食的目的.可见,科学技术无时
无刻在改变着我们的生活,在如此狭小的的空间里装入
什么物质能够产生这么多的能量?为什么这些物质在
一起能产生能量?它们能产生多少能量?带着这些问
题,我们进入本节内容的学习.
明确目标
1.通过对化学反应中能量变化的学习,理解吸热反
应和放热反应的实质.(重点)
2.掌握热化学方程式的书写,从普通化学方程式和
热化学方程式的区别上加深对热化学方程式的理解.
(重、难点)
3.理解焓变的概念,ΔH的“+”与“-”.(难点)
4.通过了解化学反应的热效应,结合物质的结构,
体会化学反应的实质,增强学习化学的兴趣.(重、难点)
知识梳理
1.化学反应一般都伴随着能量的变化,而化学反应
中的能量变化,通常表现为 的变化.据此可以
将化学反应分为 和 ,有热量
的反应叫做放热反应,需要 热量的反应叫做吸
热反应.
2.焓变的概念:化学反应过程中所放出或吸收的能
量,叫做反应热.当反应在 条件下进行时,反应
热就可以用焓变表示.焓变的符号为 ,单位为
.放热反应,焓变 0,吸热反应,焓变
0.
3.反应热与反应前后物质总能量的关系
放热反应:反应物的总能量比生成物的总能量
,反应过程中体系将能量 环境,体系
的能量 ,ΔH为 .
吸热反应:反应物的总能量比生成物的总能量
,反应过程中体系从环境中 能量,体
系的能量 ,ΔH为 .
4.热化学方程式是指能表示 关系的化学
方程式.
5.书写热化学方程式应注意以下几点:
(1)注明反应 和 ,对于 25℃、
101kPa下进行的反应可不注明.
(2)用括号注明各种反应物和产物在反应时的
,例如 .
(3)化学方程式后面必须标明反应热,吸热反应ΔH
为 、放热反应ΔH为 .
(4)热化学方程式中各物质的化学计量数可以用
表示,它仅表示该物质的 ,不表示
.
(5)ΔH的数值与 成比例.
通过以上几点说明,ΔH的数值与 有关.
教材拓展
一、书写热化学方程式的防错诀窍
热化学方程式往往是接受容易,书写易错.错误主
要体现在:
1.漏写反应物、生成物的聚集状态.
2.将ΔH的正负混淆,其关键是没有体会到“+”、
“-”分别表示吸收或放出热量后,使反应体系的能量升
高或降低了.
3.未注意到化学方程式的化学计量数不同,其反应
热的数值也不相同.
二、物质稳定性与能量的关系以及ΔH大小的比较
1.物质稳定性与能量的关系
物质具有的能量越高越不稳定,据此由热化学方程
式可比较物质的稳定性.如:P4(s,白磷 ) 4P(s,红磷)
ΔH=-29.2kJ/mol,由白磷生成红磷放出能量,可知
红磷能量小于白磷的能量,说明红磷比白磷稳定.
2.ΔH大小比较
ΔH有正负之分,在比较 ΔH大小时,要连同符号包
含在内.若只比较反应放出的热量多少,则只看数值大
小,与“+”“-”无关.如:反应①:ΔH1=-200kJ/mol,
反应②:ΔH2=-300kJ/mol,反应放出的热量①小于②,
但ΔH1>ΔH2.
三、中和热
1.概念
在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1molH2O
时的反应热叫中和热.
注意:①稀酸、稀碱溶液聚集状态用“aq”.②以生成
1molH2O为基准.
2.表示方法
H+(aq)+OH- (aq ) H2O(l) ΔH =
-57.3kJ/mol.
注意:表示中和热的热化学方程式中,H2O(l)的化
学计量数只能为1.中和热不包括离子在水溶液中的生
成、溶解热、电解质电离吸热所伴随的热效应.
书
本期课前导学参考答案
知识梳理
1.热量 吸热反应 放热反应 放出 吸收
2.恒压 ΔH kJ/mol < >
3.高 释放给 降低 负 低 吸收 升高
正
4.参加反应物质的量和反应热量
5.(1)温度 压强
(2)状态 s(固体)、l(液体)、g(气体)、aq(溶液)
(3)正“+” 负“-”
(4)分数 物质的量 分子个数
(5)各物质的化学计量数
温度、压强、反应物与生成物的状态、各物质的化
学计量数
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书
(上接第1版)
对点训练
1.下列变化过程,属于放热反应的是 ( )
①液态水变为水蒸气
②酸碱中和反应
③浓硫酸稀释
④H2在Cl2中燃烧
⑤食物腐败
A.②③④⑤ B.②③
C.②④⑤ D.①③④
2.(2024·绵山南山中学月考)下列关于2C4H10(g)
+13O2(g) 8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5800kJ/mol
的叙述错误的是 ( )
A.该反应的反应热ΔH=-5800kJ/mol,是放热反应
B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量
数也有关
C.该热化学方程式表示在25℃、101kPa下,2mol
气态C4H10与13mol气态 O2反应生成8mol气态 CO2
和10mol液态H2O时放出的热量为5800kJ
D.该反应表明2molC4H10与 O2反应时一定会放
出5800kJ的热量
3.(2023·株洲一中期末)某同学设计如下图所示
实验,探究反应中的能量变化.下列判断正确的是
( )
A.实验(a)、(b)、(c)所涉及的反应都是放热反应
B.将实验(a)中的铝片更换为等质量的铝粉后释放
出的热量有所增加
C.实验(c)中将玻璃搅拌器改为铁质搅拌器,则测
得的最高温度偏低
D.实验(c)中若用 NaOH固体测定,则测得的中和
反应反应热的绝对值偏低
4.(2023·珠海斗门区一中月考)已知一定条件下
有机物M经过太阳光光照可转化成有机物N,转化过程
为:
下列说法正确的是 ( )
A.有机物M要避光、低温保存
B.等质量的N比M的总能量低
C.该反应的焓变为正值,是放热反应
D.以上转化过程中断键消耗的能量低于成键释放
的能量
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书
一、选择题(本题包括9小题,每小题只有1个选项符合
题意)
1.(2023·河北张家口期中)古代诗词中蕴含着许多科
学知识,下列叙述正确的是 ( )
A.“冰,水为之,而寒于水”说明等质量的水和冰相
比,冰的能量更低
B.于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等
闲”,描述的煅烧石灰石是放热反应
C.曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的
能量变化只有化学能转化为热能
D.宋应星《天工开物》“炉中炽铁用炭”,所涉及的冶
炼铁的主反应 3CO+Fe2O3
高温
3CO2+2Fe为放热
反应
2.(2023·广西南宁期中)已知 N2H4(g)和 N2O4(g)反
应放热,则下列热化学方程式表示正确的是 ( )
A.2N2H4+N2O4 3N2+4H2O ΔH=-1085.4kJ/mol
B.N2H4(g)+
1
2N2O4(g)
3
2N2(g)+2H2O(g)
ΔH=+542.7kJ/mol
C.2N2H4(g)+N2O4(g ) 3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1085.4kJ
D.2N2H4(g)+N2O4(g) 3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1085.4kJ/mol
3.(2023·江苏徐州一中期中)物质变化常常伴随着能
量变化.下图表示1molN2(g)和1molO2(g)反应生
成NO(g)过程中能量的变化情况,下列有关说法正确
的是 ( )
A.该反应的热化学方程式为 N2(g)+O2(g )
2NO(g) ΔH=+180kJ/mol
B.16gO原子结合生成 O2(g)时需要释放498kJ的
能量
C.1molN2(g)和 1molO2(g)具有的总能量大于
2molNO(g)具有的总能量
D.断裂1molN—N需要吸收946kJ的能量
4.(2023·齐齐哈尔龙沙区期末)为了测定酸碱中和反
应的反应热,计算时至少需要的数据是 ( )
①酸的浓度和体积;②反应后溶液的质量;③比热容;
④碱的浓度和体积;⑤生成水的物质的量;⑥反应前
后溶液温度变化;⑦操作所需的时间.
A.①②③⑥ B.①③④⑥
C.③④⑤⑥ D.全部
5.(2024·江西抚州临川一中期
中)下列反应的能量变化与图
示相符的是 ( )
A.CO2通过炽热的C
B.Fe粉溶于稀硫酸
C.NaHCO3溶于盐酸
D.Ba(OH)2·8H2O与 NH4Cl反应
6.(2023·潍坊一中期末)NF3是一种温室气体,其存储
能量的能力是CO2的12000~20000倍,在大气中的
寿命可长达740年,如下表所示是几种化学键的键能:
化学键 帒N N F—F N—F
键能(kJ/mol) 946.0 154.8 283.0
下列说法中正确的是 ( )
A.过程N2(g) 2N(g)放出能量
B.过程N(g)+3F(g) NF3(g)吸收能量
C.反应N2(g)+3F2(g) 2NF3(g)为放热反应
D.NF3吸收能量后如果没有化学键的断裂与生成,仍
可能发生化学反应
7.(2023·常德一中月考)关于下图所示的能量转化图
的说法不正确的是 ( )
A.固态碘与过量H2(g)化合生成4molHI气体时,需
要吸收10kJ的能量
B.2molHI气体分解生成 1mol碘蒸气与 1mol
H2(g)时需要吸收12kJ的能量
C.碘蒸气与H2(g)生成HI气体的反应是吸热反应
D.1mol固态碘变为1mol碘蒸气时需要吸收17kJ
的能量
8.(2024·呼和浩特一中期中)2023年5月30日搭载神
舟十六号载人飞船的长征二号 F遥十六运载火箭在
酒泉卫星发射中心成功发射.运载火箭使用的推进剂
是 N2O4/C2H8N2,其推进剂的热化学方程式为
C2H8N2(l)+2N2O4(l) 2CO2(g)+3N2(g)+
4H2O(l) ΔH=-2550kJ/mol,下列说法错误的是
( )
A.该推进剂完全反应后的产物对环境友好
B.无氧环境下不影响该推进剂的使用
C.若反应物都是气态的,反应的ΔH将变大
D.该反应属于放热反应
9.用 CH4催化还原 NOx可以消除氮氧化合物的污染.
例如:
①CH4(g)+4NO2(g ) 4NO(g)+CO2(g)+
2H2O(g) ΔH=-574kJ/mol
②CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1160kJ/mol
下列说法中错误的是 ( )
A.等物质的量的CH4在反应①、②中转移电子数相同
B.由反应①可推知:CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+
CO2(g)+2H2O(l) ΔH>-574kJ/mol
C.反应①②均为放热反应
D.若用标准状况下4.48LCH4把NO2还原为N2,整
个过程中转移的电子总数为1.6NA
二、非选择题(本题包括2小题)
10.(2023·河南郑州期末)用右图装
置测定中和反应反应热的步骤
如下:
Ⅰ.测量反应物的温度.
①用量筒量取50mL0.50mol/L
盐酸,打开杯盖,倒入量热计的内
筒,盖上杯盖,插入温度计,测量
并记录盐酸的温度.用水把温度计上的酸冲洗干净,
擦干备用.
②用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,
用温度计测量并记录NaOH溶液的温度.
Ⅱ.测量反应后体系的温度.
打开杯盖,将量筒中的 NaOH溶液迅速倒入量热计
的内筒,立即盖上杯盖,插入温度计,用搅拌器匀速
搅拌;密切关注温度变化,将最高温度记为反应后体
系的温度(t2).
Ⅲ.重复测定2次,数据记录见下表.
实验
次数
反应物温度/℃
反应前体
系温度
反应后体
系温度
温度差
盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t1-t2)/℃
1 24.9 25.1 25.0 28.3 3.3
2 24.8 25.0 24.9 28.1 3.2
3 25.0 25.2 25.1 28.5 3.4
注:稀盐酸和稀碱密度近似为1g/mL,混合液的比热
容c=4.18J/(g·℃),且Q=cmΔt.
回答下列问题:
(1)上述操作中将 NaOH溶液迅速倒入量热计的内
筒,并立即盖上杯盖的目的是 .
(2)测量过程中,测量盐酸后未清洗温度计即用来测
量NaOH溶液温度,其他过程无误,测得反应热的绝
对值 (填“偏大”“不变”或“偏小”,下同);
反应后NaOH剩余,测得反应热的数值 .
(3)计算此反应的反应热的数值 Q= kJ,写
出中和热(生成1molH2O)的热化学反应方程式:
.
(4)所有的操作和计算均无误,并忽略散发到量热计
外的热量,按照此方法测得中和热的数值仍小于实
际值,原因可能是 .
11.(1)甲醇是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱
氢制备甲醛(HCHO).甲醛与气态甲醇转化的能量
关系如下图所示.
①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是 (填
“吸热”或“放热”)反应.
②写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学方程式:
.
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)
ΔH=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+
1
2O2(g) CO2(g)+2H2(g)
ΔH=-192.9kJ/mol
下列说法正确的是 (填序号).
A.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
B.反应①中,反应物的总能量高于生成物的总能量
C.根据②推知反应:CH3OH(l)+
1
2O2(g )
CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9kJ/mol
D.反应②
的能量变化如下图所示
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书
焓变 反应热
1.(2024·河南获嘉一中月考)下列有关反应热和能量
的说法正确的是 ( )
A.任何条件下,同一反应的反应热与反应的焓变都是
相等的
B.有能量变化的过程不一定是化学变化
C.形成新的化学键的过程不一定会释放能量
D.高温条件下发生的反应一定是吸热反应
2.将铁粉和硫粉充分混合后加热,待反应一发生即停止
加热,反应仍可持续进行,直至反应完全生成新物质
硫化亚铁.此现象说明 ( )
A.该反应是吸热反应
B.该反应是放热反应
C.铁粉和硫粉在常温下容易发生反应
D.反应产物硫化亚铁的总能量高于反应物铁粉和硫
粉的总能量
3.(2024·河北衡水武强中学开学考)如下图所示,下列
有关化学反应和能量变化的说法正确的是 ( )
A.图a表示的是吸热反应的能量变化
B.图b中反应物比生成物稳定
C.图b可以表示氧化钙与水反应的能量变化
D.图a不需要加热就一定能发生,图b一定需要加热
才能发生
4.(2023·山东滨州开学考)
已知反应 A2(g)+2B2(g
)
2AB2(g)的能量变化如右
图所示.下列有关叙述中正
确的是 ( )
A.该反应的进行一定需要加热
B.该反应的ΔH=-(a-b)kJ/mol
C.该反应中断裂旧化学键吸收的总能量小于形成新
化学键放出的总能量
D.该反应为吸热反应
5.为了研究化学反应 A+B
C+D的能量变化情况,某同学
设计了如右图所示装置.当向
盛有 A的试管中滴加试剂 B
时,看到U形管中甲处液面下
降乙处液面上升.
试回答下列问题:
(1)该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应.
(2)A和B的总能量比C和D的总能量 (填
“高”或“低”).
(3)物质中的化学能通过化学反应转化成 释
放出来.
(4)反应物化学键断裂吸收的总能量 (填
“高”或“低”)于生成物化学键形成放出的总能量.
(5)写 出 一 个 符 合 题 中 条 件 的 化 学 方 程 式
.
热化学方程式
1.(2024·陕西渭南蒲城中学期中)热化学方程式
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH(298K)=
+131.3kJ/mol表示 ( )
A.碳和水反应吸收131.3kJ能量
B.298K时,1mol碳和1mol水反应生成1mol一氧
化碳和1mol氢气并吸收131.3kJ热量
C.298K时,1mol固态碳和1mol水蒸气反应生成
1mol一氧化碳气体和1mol氢气,吸收热量131.3kJ
D.1个固态碳原子和1分子水蒸气反应吸热131.3kJ
2.(2024·福建泉州一中月考)根据热化学方程式:
S(s)+O2(g) SO2(g) ΔH=-297.23kJ/mol,判
断下列说法正确的是 ( )
A.1molSO2(g)的能量小于 1molS(s)和 1mol
O2(g)的能量总和
B.形成1molSO2(g)的化学键释放的能量小于断裂
1molS(s)和1molO2(g)的化学键所吸收的总能量
C.S(g)+O2(g) SO2(g) ΔH1=-Q1kJ/mol;Q1的
值小于297.23
D.足量的硫粉与标准状况下1L氧气反应生成1L二
氧化硫气体时放出297.23kJ热量
3.在25℃、101kPa下,1gCH3CH2OH(l)与O2(g)完全
燃烧生成CO2(g)和液态水时放出的热量为29.72kJ,
下列热化学方程式正确的是 ( )
A.CH3CH2OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH=+1367.12kJ/mol
B.2CH3CH2OH(l)+6O2(g) 4CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=-2734.24kJ/mol
C.2CH3CH2OH(l)+6O2(g) 4CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=-1367.12kJ/mol
D.2CH3CH2OH(l)+6O2(g) 4CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=+2734.24kJ/mol
4.(2023·新乐一中期末)N2和 H2合成 NH3的能量变
化如下图所示,该反应的热化学方程式是 ( )
A.N2 (g) +3H2 (g ) 2NH3 (l) ΔH =
2(a-b-c)kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=2(b-a)kJ/mol
C.12N2(g)+
3
2H2(g ) NH3(l) ΔH=
(b+c-a)kJ/mol
D.12N2(g)+
3
2H2(g ) NH3(g) ΔH=
(a+b)
kJ/mol
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书
子有效碰撞机会,化学反应速率加快,而反应的活化能不
变,B错误;实验Ⅲ中,原平衡的化学平衡常数为 K=
c2(C)
c2(A)·c(B)
= 0.5
2
0.52×0.25
=4,温度不变,平衡常数不
变,实验Ⅲ达到平衡后,恒温下再向容器中通入1molA
和1molC,则此时容器中 c(A)=1mol/L,c(B)=
0.25mol/L,c(C)=1mol/L,此时浓度商Q= 1
2
12×0.25
=
4=K,化学平衡没有发生移动,D错误.
6.D 7.C 8.C
9.B 图像中①变化较大,②变化较小,因此①表示
H2,②表示 H2S.随着
1
T增大,即温度降低时,平衡时 H2
的物质的量减小,即平衡逆向移动,因此正反应为吸热反
应,ΔH>0,A错误;由图可知,1T0
时,平衡状态下 n(H2)
=2mol,n(H2S)=1mol.按反应比例可知 H2S消耗
1mol,则x-1=1,x=2,B正确;由图可知,a点反应温度
大于b点,温度越高,反应速率越快,则v(a)>v(b),C错
误;正反应吸热,升温有利于反应正向进行,从而提高
H2S的转化率;增大 x的值,反应物 H2S的浓度增大,平
衡正向移动,但H2S的转化率反而降低,D错误.
10.D 0~2h内,与T1时相比,T2时的环戊二烯的
浓度变化量较大,说明该温度下,反应速率较大,则 T1<
T2,A错误;该反应在溶液中进行,压强对其平衡不影响,
二聚体的平衡浓度不变,B错误;b点,平衡正向移动,则b
点的正反应速率大于b点的逆反应速率;a点的环戊二烯
的浓度大于b点的环戊二烯的浓度,则a点的正反应速率
大于b点的正反应速率,故a点的正反应速率大于b点的
逆反应速率,C错误;T1温度下,反应至1h,环戊二烯的浓
度变化量为0.9mol/L,该聚合反应的平均反应速率为
0.9mol/L
60min =0.015mol/(L·min),D正确.
11.B 由题意可知,反应①不可逆,反应②为可逆反
应,曲线a起点为0,且随着反应的进行一直增大,故曲线
a为Z的浓度变化曲线,A正确;设反应进行到2min时,
反应了xmol/L的X,生成2ymol/L的Z:
X(g) Y(g)
起始浓度(mol/L) 0.5 0
变化浓度(mol/L) x x
2min浓度(mol/L) 0.5-xx
Y(g幑幐) 2Z(g)
起始浓度(mol/L) x 0
变化浓度(mol/L) y 2y
2min浓度(mol/L) x-y 2y
由图可知,反应进行到 2min时,c(X)=c(Y)=
c(Z),则0.5-x=x-y=2y,解得 x=0.3,y=0.1,即
c(X)=c(Y)=c(Z)=0.2mol/L,B错误;由图可知,反
应进行到10min时,Y、Z的浓度保持不变,反应达到平衡
状态,C正确;反应进行到10min时,达到平衡,X全部反
应生成的Y为0.5mol/L,Y再转化为Z,Y平衡时的浓度
为0.05mol/L,则有:
Y(g幑幐) 2Z(g)
起始浓度(mol/L) 0.5 0
变化浓度(mol/L) 0.45 0.9
平衡浓度(mol/L) 0.05 0.9
反应②的平衡常数K=c
2(Z)
c(Y)=
0.92
0.05=16.2,D正确.
12.D 由图可分析,随着温度的升高,CH4的平衡转
化率增大,平衡正向移动,正反应吸热,ΔH>0,A正确;
根据化学方程式可知,压强增大,平衡向逆反应方向移
动,甲烷的平衡转化率变小,故 p4>p3>p2>p1,B正确;
根据x点坐标,可列三段式:
CH4(g)+CO2(g幑幐) 2CO(g)+2H2(g)
起始浓度/(mol/L) 0.1 0.1 0 0
变化浓度/(mol/L) 0.08 0.08 0.16 0.16
平衡浓度/(mol/L) 0.02 0.02 0.16 0.16
平衡常数 K=
c2(CO)·c2(H2)
c(CH4)·c(CO2)
=0.16
2×0.162
0.02×0.02≈
1.64,C正确;在 y点,甲烷的转化率小于该温度下平衡
时的转化率,反应正向进行,v(正)>v(逆),D错误.
13.B 由图甲可知,压强一定时,随着温度的升高,
碳的平衡转化率降低,平衡逆向移动,正反应的 ΔH<0,
A错误;对比图甲中的两条曲线可知,温度相同时,压强
为6MPa时碳的平衡转化率高,而已知反应为为气体分
子数减少的反应,则增大压强,平衡正向移动,碳的平衡
转化率升高,故p1<6MPa,B正确;由图甲可知,压强一定
时,温度越高,碳的平衡转化率越低,结合图乙可知,T1<
1000K,C错误;A点碳的平衡转化率为50%,列三段式:
C(s)+2H2(g幑幐) CH4(g)
起始量(mol) 1 2 0
转化量(mol) 0.5 1 0.5
平衡量(mol) 0.5 1 0.5
A点对应的压强为 4.5MPa,由于碳为固体,则
p(H2)=
1mol
1mol+0.5mol×4.5MPa=3MPa,p(CH4)=
0.5mol
1mol+0.5mol×4.5MPa=1.5MPa,故Kp=
p(CH4)
p2(H2)
=1.5
32
=
1
6,D错误.
二、非选择题
14.(1) 幑幐2N M
(2)6 0.5mol/(L·min)
(3)B (4)AD
15.(1)不能 -28
(2)①0.048 ②64 ③ac ④>
(3)恒压条件下充入一定量CO2
解析:(2)初始投料为 3molFe2O3和 3molCO,
Fe2O3和Fe均为固体,容器恒容,则根据反应方程式可知
反应过程中气体的总物质的量不变,始终为3mol;平衡
时CO2的体积分数为80%,故 n(CO2)=3mol×80% =
2.4mol,n(CO)=0.6mol;①根据分析可知,0~5min
内,Δn(CO2)=2.4mol,容器的容积为10L,所以v(CO2)
= 2.4mol10L×5min=0.048mol/(L·min);②平衡时c(CO2)
=0.24mol/L,c(CO)=0.06mol/L,平衡常数 K=
c3(CO2)
c3(CO)
=0.24
3
0.063
=64;
(3)该反应是气体体积不变的放热反应,由图可知,
改变条件的瞬间,v(正)减小,平衡转移过程中,v(正)增
大,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时与原平衡相同,
则改变的条件是恒压条件下充入一定量的 CO2气体,
c(CO2)增大,c(CO)减小,平衡逆向移动,又温度不变,故
K=
c3(CO2)
c3(CO)
不变,平衡时的反应速率与原平衡相同.
16.(1)<
(2)+118
(3)①< ②33.3% ③1.6
解析:(3)①正反应吸热,升高温度平衡正向进行,平
衡常数增大,所以M、N点对应的平衡常数KM<KN.
②升高温度平衡正向进行,反应物含量减小,生成物
含量增大,且反应开始时
n(Cl2)
n(H2O)
=0.5,所以曲线Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ分别表示HCl、水蒸气、氧气、氯气,设起始时Cl2和
H2O的物质的量分别为amol和2amol,生成 O2的物质
的量为nmol,列三段式如下:
2Cl2(g)+2H2O(g幑幐) 4HCl(g)+O2(g)
开始/mol a 2a 0 0
转化/mol 2n 2n 4n n
平衡/mol a-2n 2a-2n 4n n
N点HCl(g)和H2O(g)的含量相等,则2a-2n=4n,
解得n=a3,所以H2O的转化率为
2a
3
2a×100%≈33.3%.
③M点时的总压强为190kPa,设生成的 O2的物质
的量为ymol,列三段式如下:
2Cl2(g)+2H2O(g幑幐) 4HCl(g)+O2(g)
开始/mol a 2a 0 0
转化/mol 2y 2y 4y y
平衡/mol a-2y 2a-2y 4y y
M点时Cl2和 HCl的含量相等,则 a-2y=4y,解得
y=a6,此时Cl2、H2O、HCl、O2的物质的量分别为
2a
3mol、
5a
3mol、
2a
3mol、
a
6mol,分压分别是(kPa)40、100、40、10,
因此温度T1K下的平衡常数Kp=
404×10
1002×402
kPa=1.6kPa.
17.(1)溴(或Br)
(2)24.8 100×(20.0×10
3-12.4×103)
(24.8×103)2
(3)①大于 ②Kp1·Kp2 大于
(4)0.5
解析:(1)根据题给信息“得到一种红棕色液体”,且
含有一种新元素,结合卤素的性质,可知所得液体中含有
的新元素应为溴(或Br);
(2)结合 BaPtCl6(s 幑幐) BaCl2(s)+Pt(s)+
2Cl2(g)可得376.8℃时K′p=1.0×10
4Pa2=p2(Cl2),则
平衡时p(Cl2)= 1.0×10槡
4Pa=1.0×102Pa=0.1kPa.
相同温度、相同容积下,气体物质的量之比等于压强之
比,设平衡时I2减小的压强为xkPa,根据“三段式”:
I2(g) + Cl2(g幑幐) 2ICl(g)
起始压强/kPa 20.0 0
转化压强/kPa x x 2x
平衡压强/kPa 20.0-x 0.1 2x
根据平衡时总压强为32.5kPa得(20.0-x)+0.1
+2x=32.5,解得x=12.4,则平衡时pICl=12.4kPa×2=
24.8kPa.结合上述分析可知反应 2ICl(g) Cl2(g)+
I2(g) 的 平 衡 常 数 K =
p(Cl2)·p(I2)
p2(ICl)
=
100×(20.0×103-12.4×103)
(24.8×103)2
;
(3)①结合图像lgKp2~
1
T×10
3可知,随着横轴数值
逐渐增大,即温度逐渐降低,lgKp2逐渐减小,即平衡逆向
移动,说明该反应的正反应为吸热反应,即ΔH大于0.
②结合题中信息可知 Kp1=
p2(NOCl)·p(I2)
p2(NO)·p2(ICl)
、Kp2=
p2(NO)·p(Cl2)
p2(NOCl)
,故反应2ICl(g) Cl2(g)+I2(g)的平
衡常数K=
p(Cl2)·p(I2)
p2(ICl)
=Kp1·Kp2.设 T′>T,即
1
T′<
1
T,据图可知 lgKp2(T′)-lgKp2(T)>|lgKp1(T′)-
lgKp1(T)|=lgKp1(T)-lgKp1(T′),则 lgKp2(T′)+
lgKp1(T′)>lgKp2(T)+lgKp1(T),即 lg[Kp2(T′)·
Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)],故 K(T′)>K(T),由
此可判断出2ICl(g) Cl2(g)+I2(g)为吸热反应,即 ΔH
大于0;
(4)结合在光的照射下 NOCl分解的反应机理可得,
总反应为 2NOCl+ →hv 2NO+Cl2,可知分解 1mol
NOCl时需吸收0.5mol光子
.
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书
数理报高中化学人教选择性必修1
2024年7~8月第1~8期2、3版参考答案
第1期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.B 2.B 3.B 4.D
5.(1)放热 (2)高 (3)热能 (4)低
(5) 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑(或2Na+2H2 O
2NaOH+H2↑或 NaOH+HCl NaCl+H2O等放热反应
均可)
基础训练二
1.C 2.A 3.B 4.A
第1期3版同步检测参考答案
一、选择题
1.A 2.D 3.A 4.B 5.B 6.C
7.C 由图中可知,I2(s)+H2(g幑幐) 2HI(g)
ΔH=+5kJ/mol,则 I2(s)与过量 H2(g)化合生成
4molHI气体时,需要吸收10kJ的能量,A正确;提取图
中信息,I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH=-12kJ/mol,则
2molHI气体分解生成1mol碘蒸气与1molH2(g)时需要
吸收12kJ的能量,B正确;由反应 I2(g)+H2(g幑幐)
2HI(g) ΔH=-12kJ/mol可得出,碘蒸气与H2(g)生成
HI气体的反应是放热反应,C不正确;由图中可以看出,
I2(g) I2(s) ΔH=-17kJ/mol,则1mol固态碘变为
1mol碘蒸气时需要吸收17kJ的能量,D正确.
8.C 用 N2O4/C2H8N2推进剂,反应产物为氮气和
二氧化碳、水,无污染对环境友好,A正确;根据题意可
知,该反应的发生不需要氧气,无氧环境下不影响该推进
剂的使用,B正确;物质从液态变为气态需要吸热,则若
反应物都是气态的,放出的热量将更多,则该反应的 ΔH
将变小,C错误;由题意可知,ΔH<0,故该反应为放热反
应,D正确.
9.B
二、非选择题
10.(1)减少热量散失,减小实验误差
(2)偏小 不变
(3)1.3794 H+(aq)+OH-(aq ) H2O(l)
ΔH=-55.18kJ/mol
(4)量热计吸收的热量未计算在内
解 析:(3) 三 次 实 验 的 平 均 温 差 为
(3.3+3.2+3.4)℃
3 =3.3℃,则Q=c·m·Δt=4.18×
10-3kJ/(g·℃)×(50+50)g×3.3℃ =1.3794kJ,
50mL0.50mol/L盐酸参与反应生成0.025mol水,故中
和热的数值为
1.3794kJ
0.025mol≈55.18kJ/mol,故表示中和热
的热化学方程式为 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH
=-55.18kJ/mol.
11.(1)①吸热
②CH3OH(g ) HCHO(g)+H2(g) ΔH=
+(E2-E1)kJ/mol
(2)C
第2期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.B 2.B 3.C 4.A 5.B
基础训练二
1.A 2.C 3.C 4.B 5.A
第2期3版同步检测参考答案
一、选择题
1.D 2.B 3.B 4.A
5.C 由题意知:反应生成3.6gH2O(l),故根据 H
元素守恒可知 H2的物质的量 n(H2)=
3.6g
18g/mol=
0.2mol.根据已知条件可知0.2molH2完全燃烧放出的
热量为Q=571.6kJ2 ×0.2=57.16kJ,故混合气体中 CO
完全燃烧放出的热量Q=113.76kJ-57.16kJ=56.6kJ,
所以参加反应的 CO的物质的量 n(CO)= 56.6kJ283kJ/mol=
0.2mol,因此原混合气体中H2和CO的物质的量之比为
1∶1,C正确.
6.D 由题图可知,反应物的总能量大于生成物的总
能量,说明 CO和 O生成 CO2的过程为放热过程,A正
确;由题图可知,CO分子中碳氧键没有断裂成 C和 O,B
正确;由题图可知,C正确;状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O
反应的过程,而不是CO与O2反应的过程,D错误.
7.C 设CO、CO2的物质的量分别为 x、y,根据碳原
子守恒x+y=1mol,519×x+802×y=731.25,解得 x=
0.25mol,y=0.75mol,则n(O2)=
1
2n(CO)+n(CO2)+
1
2n(H2O)=
0.25mol
2 +0.75mol+1mol=1.875mol,
m(O2)=1.875mol×32g/mol=60g,故选C.
8.D 1gC(s)完全燃烧生成 CO时放出热量
9.2kJ,故12gC(s)燃烧生成CO时放热110.4kJ,燃烧
热指101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物
时所放出的热量,CO不是C的稳定氧化物,A错误;根据
图像可知,CuO分解生成Cu2O时需要吸收热量,B错误;
反应 2Cu2O(s)+O2(g ) 4CuO(s)的 ΔH 为
-292kJ/mol,C错误;依据图像可得热化学方程式①
2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s) ΔH=-292kJ/mol,再
根据1gC(s)完全燃烧生成CO时放出热量9.2kJ,可得
热化学方程式②2C(s)+O2(g ) 2CO(g) ΔH=
-220.8kJ/mol,根据盖斯定律,①×12-②×
1
2得C(s)
+2CuO(s) Cu2O(s)+CO(g) ΔH=+35.6kJ/mol,D
正确.
9.D 很多物质的溶解过程也是放热的,故向图甲的
试管A中加入某一固体和液体,若注射器的活塞右移,不
能说明A中发生了放热反应,A错误;将图甲虚线框中的
装置换为图乙装置,由于锌粒与稀硫酸反应生成了 H2,
使注射器的活塞右移,故注射器的活塞右移,不能说明锌
粒和稀硫酸的反应为放热反应,B错误;等质量的气态硫
的能量比固态硫的高,故反应①放出的热量比反应②的
多,故 ΔH1 <ΔH2,C错误;由图丙可知,ΔH2 =ΔH1 +
ΔH3,D正确.
二、非选择题
10.(1)> +59.3
(2)C2H8N2(l)+2N2O4(l) 3N2(g)+2CO2(g)+
4H2O(g) ΔH=-2550kJ/mol
(3)(-a+b+c)
11.(1)CO(g)+PbO(s) Pb(s)+CO2(g) ΔH=
-64kJ/mol
(2)-44 (3)7.2 2.1
解析:(3)由题意可知,为了维持热平衡,吸收的热量
与放出的热量相等,所以每生产1molCaC2,投入1mol
CaO,而投入 C的物质的量为 3mol+ 464.1kJ110.5kJ/mol=
7.2mol,O2的物质的量为
464.1kJ
110.5kJ/mol×
1
2=2.1mol.
第3期3版综合质量检测卷参考答案
一、选择题
1.B 2.B 3.A 4.B 5.C
6.C 由图可知,NaN3的分解反应,反应物的总能量
大于生成物的总能量,属于放热反应,A、B正确;该反应
的ΔH=(E1-E2)kJ/mol,C错误;汽车受到猛烈碰撞时,
安全气囊内的NaN3固体迅速分解,产生氮气和金属钠,
具有产气快、产气量大等优点,D正确.
7.D
8.D C2H5OH(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g)
ΔH=-Q3kJ/mol.反应中生成的水是气体,不是稳定
氧化 物,故 A 错 误;反 应 ③ 是 放 热 反 应,1mol
C2H5OH(g)和3molO2(g)的总能量高于 2CO2(g)和
3H2O(g)的总能量,B错误;H2O(g →) H2O(l)是物理
变化,C错误;据盖斯定律:③ -② +① ×3得:
C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=
(-Q3+Q2-3Q1)kJ/mol,23gC2H5OH的物质的量为
0.5mol,所以释放出的热量为 (0.5Q3 -0.5Q2 +
1.5Q1)kJ,D正确.
9.B 放热反应是反应物总能量大于生成物总能量,
Mg(s)和X2(g)所具有的能量高于MgX2(s)所具有的能
量,A错误;Mg(s)和 Cl2(g)的能量高于 MgCl2的能量,
MgCl2电解制Mg(s)和Cl2(g)是吸热过程,B正确;能量
越低越稳定,据图可知,热稳定性MgI2<MgBr2<MgCl2<
MgF2,C错误;Mg(s)和 X2(g)所具有的能量高于
MgX2(s)的能量,说明反应放热,断裂 Mg(s)和 X2(g)的
化学键吸收的能量比形成MgX2(s)的化学键放出的能量
少,D错误.
10.C
11.C 过程①是 N2H4分解生成 N2和 NH3,根据
3N2H4(g) N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9kJ/mol,过
程①为放热反应,过程②是 NH3在催化剂作用下分解生
成N2和 H2,根据盖斯定律Ⅰ -3×Ⅱ得:2NH3(g)
N2(g)+3H2(g) ΔH=+92.5kJ/mol,过程②为吸热反
应,A正确;反应Ⅱ:N2H4(g)+H2(g) 2NH3(g) ΔH2
=-41.8kJ/mol,反应为放热反应,反应物的总能量高于
生成物的总能量,与图2相符,B正确;反应Ⅰ为放热反
应,说明断开3molN2H4(g)中的化学键吸收的能量小于
形成1molN2(g)和4molNH3(g)中的化学键释放的能
量,C错误;根据盖斯定律:反应Ⅰ-2×Ⅱ得N2H4(g)
N2(g)+2H2(g) ΔH=-32.9kJ/mol-2×(-41.8kJ/mol)
=+50.7kJ/mol,D正确.
12.B 根据与氢气化合的难易程度和气态氢化物的
稳定性可以判断出 a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧,a的
ΔH最大,a的氢化物最不稳定,A错误;生成 H2Se的热
化学方程式可表示为 Se(s)+H2(g) H2Se(g) ΔH=
+81kJ/mol,B正确;c代表硫元素,C错误;H2O的沸点
最高是由于水分子间存在氢键,D错误.
13.C
二、非选择题
14.(1)SiH4(g)+2O2(g) SiO2(s)+2H2O(l)
ΔH=-1427.2kJ/mol
(2)196
(3)① 13 ②1560
③CH3OCH3(g)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)
ΔH
=-1455kJ/mol
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书
(4)< Q=0.2×0.2
0.23×0.2
=25,Q>K,说明此时该反应
向逆反应方向进行,则v(正)<v(逆)
12.(1)0.05mol/L 50% (2)CD
(3)①K=
c2(NH3)
c(N2)·c
3(H2)
②> ③2 >
(4)C
解析:(1)初始投料为0.2molN2和0.6molH2,容
器体积为2L,根据题意列三段式有:
N2(g)+3H2(g幑幐) 2NH3(g)
起始(mol/L) 0.1 0.3 0
转化(mol/L) 0.05 0.15 0.1
平衡(mol/L) 0.05 0.15 0.1
平衡时c(N2)=0.05mol/L;Δc(H2)=0.15mol/L,
α(H2)=
0.15
0.3×100%=50%.
第6期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.C 2.C 3.C 4.B 5.D 6.C
基础训练二
1.B 2.A 3.D 4.B 5.A
第6期3版同步检测参考答案
一、选择题
1.C 2.A 3.A 4.C 5.B
6.A 反应达到平衡状态时,正、逆反应速率之比等
于化学计量数之比,Cl2与SCl2的消耗速率之比等于1∶2
时反应达到平衡状态,所以 A、B、C、D四点对应状态下,
达到平衡状态的为B、D两点,A错误.
7.B 正反应放热,降低温度,平衡正向移动,CO2的
体积分数增大,所以 T2>T1,A正确;起始时 CO的总物
质的量越大,SO2的转化率越高,所以 c点 SO2转化率最
高,B错误;增大压强,反应向气体体积减小的方向移动,
即平衡正向移动,CO、SO2的转化率增大,C正确;投料
比等于化学计量数比时,生成物的体积分数最大,b点后
曲线下降是因为CO的体积分数升高,D正确.
8.B 反应Ⅱ中M、N的化学计量数相等,则反应过
程中M、N的转化量始终相等,又平衡时 M、N的浓度相
等,则有初始浓度:c(M)=c(N),A正确;放热反应的活
化能不一定比吸热反应的活化能大,且不同反应的反应
活化能无法比较,则活化能不一定有:反应Ⅰ>反应Ⅱ,B
错误;结合题干图像信息可知,平衡时 X的浓度为
c0mol/L、Y 的 浓 度 为 0.5c0 mol/L、Q 的 浓 度 为
1.5c0mol/L,故反应Ⅰ的平衡常数:K=
c2(Q)
c2(X)·c(Y)
=
(1.5c0)
2
c20×0.5c0
=4.5c0
,C正确;结合题干图像信息可知,X的起
始浓度为2c0mol/L,平衡时X的浓度为c0mol/L,平衡时
的转化率:α(X)=转化量
起始量
×100% =
2c0-c0
2c0
×100% =
50%,D正确.
9.C 题给反应正反应方向是气体分子数减小的反
应,在恒容容器中绝热过程进行反应时,起始阶段体系压
强增大,是由体系内温度升高引起的,因此正反应为放热
反应,即ΔH<0,A错误;由于反应放热而甲为绝热过程,
则温度:a>c,a、c两点的压强相同,则气体的总物质的量:
na<nc,B错误;a点为平衡点,此时容器的总压为p,假设
在恒温恒容条件下进行,则气体的压强之比等于气体的物
质的量(物质的量浓度)之比,所以可设达到a点平衡时Y
转化的物质的量为xmol,根据“三段式”法计算:
2X(g) + Y(g幑幐) Z(g)
起始量/mol 2 1 0
转化量/mol 2x x x
平衡量/mol 2-2x 1-x x
则有
[(2-2x)+(1-x)+x]mol
(2+1)mol =
p
2p,计算得 x=
0.75,则化学平衡常数K= c(Z)
c2(X)·c(Y)
= 0.75
0.52×0.25
=
12,而a点平衡实际上是绝热条件下的平衡,要使平衡压
强为p,体系中的气体的总物质的量应小于1.5mol,计算
得到的x>0.75,故a点平衡常数 K>12,C正确;a、b点
反应均已达到平衡,温度:a>b,且对该反应升温平衡逆
向移动,则 a点反应物浓度大于 b点,所以反应速率:
va正 >vb正,D错误.
二、非选择题
10.(1)释放 180kJ
(2)①0.2mol/(L·min) 50% ②升温,加入催化
剂,增大反应物的浓度等 ③4∶5 ④bc
11.(1)0.15
(2)80% 1024
(3)< >
(4)正向 不变
解析:(2)温度为 T1时,CO2平衡时的体积分数为
0.8,设消耗的CO2的物质的量为ymol,结合三段式计算:
5CO(g)+I2O5(s幑幐) 5CO2(g)+I2(s)
起始(mol)2 0
变化(mol)y
平衡(mol)2-y y
y
2-y+y=0.8,y=1.6mol,CO的转化率为
1.6mol
2mol
×100% =80%;平 衡 时 CO、CO2 的 浓 度 分 别 为
(2-1.6)mol
2L =0.2mol/L、
1.6mol
2L =0.8mol/L,K=
c5(CO2)
c5(CO)
=0.8
5
0.25
=1024.
12.(1)-24 (2)C (3)20% (4)2.25
解析:(3)根据投料列出“三段式”
2CH4(g)+O2(g幑幐) CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始mol/L 0.20 0.10 0 0
转化mol/L 0.10 0.05 0.05 0.05
平衡mol/L 0.10 0.05 0.05 0.05
故φ(CH3OCH3)=
0.05mol/L
0.25mol/L×100%=20%;
(4) CO(g)+2H2(g幑幐) CH3OH(g)
起始量(mol) 2 6 0
转化量(mol) 1.6 3.2 1.6
平衡量(mol) 0.4 2.8 1.6
2CH3OH(g幑幐) CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始量(mol)1.6 0 0
转化量(mol)1.2 0.6 0.6
平衡量(mol)0.4 0.6 0.6
故平衡时混合气体总的物质的量为:0.4mol+
2.8mol+0.4mol+0.6mol+0.6mol=4.8mol,故
CH3OH、CH3OCH3、H2O的平衡时物质的量分数分别为:
0.4mol
4.8mol=
1
12,
0.6mol
4.8mol=
1
8,
0.6mol
4.8mol=
1
8,所以反应③的
Kp=
1
8p总 ×
1
8p总
1
12p总 ×
1
12p总
=2.25.
第7期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.B 2.B 3.A 4.A 5.D 6.B 7.A
基础训练二
1.A 2.B 3.A 4.C 5.D 6.D
第7期3版同步检测参考答案
一、选择题
1.A 2.C 3.C 4.B 5.C 6.B
7.D 使用催化剂加快反应速率,可以缩短反应达到
平衡所需的时间,A正确;根据表中数据可判断常压下
SO2的转化率已相当高,所以通常不采取加压措施,且增
大压强对设备要求高,增加成本,B正确;氧气是反应物
之一,工业生产中通入过量的空气促使平衡正向移动,因
此可以提高 SO2的平衡转化率,C正确;反应选择在
400~500℃,主要是让 V2O5的活性最大,由于正反应是
放热反应,因此高温下SO2的平衡转化率会降低,D错误.
8.C 由于主、副反应均为吸热反应,理论上升温会
使两个反应均正向移动;由图像可知,平衡时 C3H6的物
质的量分数随温度的升高呈现出先增大后减小的趋势,
说明主反应在温度较高时平衡在逆向移动;平衡时 C2H4
的物质的量分数随着温度的升高而增大,说明副反应正
向进行;据此分析解答.由图像可知,温度在450℃左右
时,平衡时C3H6的物质的量分数最大,转化率最高,最适
宜制备丙烯,A正确;丁烯裂化是在0.1MPa恒压条件下
进行的,若充入不参加反应的气体,会使容器容积增大,
各气体分压减小,平衡向着气体分子数增大的方向移动,
即正向移动,可提高反应物转化率,B正确;结合以上分
析可知,主反应在500~600℃时平衡逆向移动,副反应
使C4H8的浓度降低对主反应的影响程度超过了温度对
主反应的影响程度,故温度对主反应的影响弱于对副反
应的影响,C错误;据图可知,T0℃ 时,C4H8和C2H4的物
质的量分数相等,且均为16%,故此时两种气体的分压
均为0.016MPa,Kp=
p(C2H4)
2
p(C4H8)
=0.016MPa,D正确.
9.D 由图1可知,反应的平均速率 v(B)=
0.2mol
2L
5min
=0.02mol/(L·min),A错误;由图2可知,n(A)∶n(B)
一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温
度平衡向正反应方向移动,即向吸热反应移动,故该反应
的正反应为吸热反应,即ΔH>0;由图1可知,200℃时平
衡时,A的物质的量变化量为0.4mol,B的物质的量变化
量为0.2mol,在一定的温度下只要A、B起始物质的量之
比刚好等于平衡化学方程式化学计量数之比,平衡时生
成物C的体积分数就最大,A、B的起始物质的量之比 =
0.4mol∶0.2mol=2,即 a=2,B错误;恒温恒容条件下,
通入氦气反应混合物的浓度不变,平衡不移动,故 v正 =
v逆,C错误;由图1可知,平衡时,A、B、C的物质的量变化
量分别为0.4mol、0.2mol、0.2mol,物质的量之比等于化学
计量数之比,故x∶y∶z=0.4mol∶0.2mol∶0.2mol=2∶1∶1,
平衡时 A的体积分数为 0.4mol0.4mol+0.2mol+0.2mol=
0.5,200℃时,向容器中充入2molA和1molB,增大压
强,平衡向正反应移动,故达到平衡时,A的体积分数小
于0.5,D正确.
二、非选择题
10.(1)增大反应物N2的浓度(合理即可)
(2)①66.7% ②5×10-3 ③c
11.(1)①0.042mol/(L·min) > ②AB
(2)b、c
(3)3p0
解析:(3)由题意可知,NH3的转化率为 50%,则
n转化(NH3)=2mol×50% =1mol,根据转化的物质的量
之比等于化学计量数之比,则 n转化(NO)=n转化(NO2)=
0.5mol,n生成(H2O)=1.5mol,n生成(N2)=1mol,n总 =
4.5mol,体系压强为p0MPa,则450℃时该反应的平衡常
数Kp=
(
1.5
4.5p0)
3×(14.5p0)
2
(
0.5
4.5p0)×(
0.5
4.5p0)×(
1
4.5p0)
2
=3p0.
第8期3版综合质量检测卷参考答案
一、选择题
1.D 2.B 3.D 4.A
5.C 比较实验Ⅰ和Ⅲ,温度升高,平衡时 C的物质
的量减少,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,
正反应为放热反应,Q<0,则 K3<K1;温度相同,平衡常
数相同,则K1=K2,综上所述可知平衡常数关系为:K3<
K2=K1,A错误;升高温度可使部分非活化分子吸收热量
而变为活化分子,导致活化分子百分数增大,
增大活化分
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书
解析:(2)由反应方程式可知,反应过程中,每转移
12mol电子,放出1176kJ的热量,所以转移2mol电子,
放出的热量为:(
1176kJ
12 ×2)kJ=196kJ.
(3)①由H原子守恒可知6a=2,a=13.
15.(1)C (2)D
(3)-51.8kJ/mol
(4)不相等 相等
16.Ⅰ.(1)④⑥
(2)⑤>①>③>②
(3)4890.0 15892.5
Ⅱ.114
Ⅲ.(1)N2H4(l)+2H2O2(l) N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-641.63kJ/mol
(2)408.815
(3)产物不会造成环境污染
(4)N2H4(g)+NO2(g)
3
2N2(g)+2H2O(g) ΔH
=-567.85kJ/mol[或2N2H4(g)+2NO2(g) 3N2(g)+
4H2O(g) ΔH=-1135.7kJ/mol]
第4期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.A 2.D 3.D 4.A 5.A 6.C 7.D 8.B
基础训练二
1.B 2.C 3.C 4.D 5.C 6.A 7.D 8.D
第4期3版同步检测参考答案
一、选择题
1.A 2.C 3.D 4.C
5.C
2NO(g)+Br2(g幑幐) 2NOBr(g)
起始/mol 2 2 0
变化/mol 0.5 0.25 0.5
10s时/mol 1.5 1.75 0.5
0~10s内,v(Br2)=
Δc(Br2)
Δt
= ΔnV·Δt
=0.25mol2L×10s=
0.0125mol/(L·s),A错误;v(NOBr)=0.025mol/(L·s)
表示的是0~10s内的平均速率,不能表示第 10s时
NOBr的瞬时速率,B错误;第10s时,c(NO)=n(NO)V =
1.5mol
2L =0.75mol/L,C正确;该可逆反应的反应热表示
2molNO(g)和 1molBr2(g)完 全 反 应 生 成
2molNOBr(g)时,放出的热量为 akJ.0~10s内,有
0.5molNOBr生成,放出热量为0.5a2 kJ,D错误.
6.A 生成Z的物质的量为0.01mol/(L·min)×
5min×2L=0.1mol,5min末生成0.2molW,又物质的
量之比等于化学计量数之比,则 n∶2=0.1mol∶0.2mol,
故n=1,答案为A.
7.B 升高温度,物质的内能增加,活化分子数目增
加,有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,故升高温度,
可提高反应①、②的速率,A正确;根据速率方程 v=
kc2(NO)·c(H2)可知,c(NO)的改变对化学反应速率的
影响大于 c(H2)的改变对化学反应速率的影响,故
c(NO)、c(H2)增大相同的倍数,对总反应的反应速率的
影响程度不相同,B错误;对于多步反应,总反应速率由
慢反应决定,根据已知信息可知反应①是慢反应,反应②
是快反应,所以该反应的快慢主要取决于慢反应①,C正
确;使用催化剂加快反应速率时,正逆反应的活化能均减
小,D正确.
8.C 反应至 20min时,c(H2O2)=0.40mol/L,
n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol,又
物质的量之比等于化学计量数之比,故 n(O2)=
0.01mol,标准状况下的体积为0.01mol×22.4L/mol=
224mL,A错误;由表格中数据可知,每过20分钟浓度变
为原来的一半,因此100min时过氧化氢剩余0.025mol/L,
B错误;20~40min时,消耗 H2O2 的平均速率为
0.40-0.20
20 mol/(L·min)=0.010mol/(L·min),C正
确;催化剂改变,反应历程也会变化,D错误.
9.A 碳酸钙和稀盐酸均不是气体,则增大压强不影
响生成CO2气体的速率,A错误;将碳酸钙由粉末状换成
块状,生成二氧化碳的量不变,但接触面积减小、反应速
率减小,则曲线甲表示的反应将变成曲线乙,B正确;若
用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的速率,则
t2~t3时间内平均反应速率为
V3-V2
t3-t2
mL/s,C正确;碳酸
钙与盐酸反应放热,随着反应的进行,温度升高导致 t1~
t2内的反应速率逐渐增大,D正确.
二、非选择题
10.(1)1.5mol/L
(2)0.2mol/(L·min)
(3)25% (4)2 (5)①
11.Ⅰ.(1)H2C2O4浓度 6 293 B、C
(2)其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增
大 4.2×10-4mol/(L·s)
Ⅱ.(3)3.9mol 1.5mol
(4)1 3 2 3
12.(1)I2 O2
(2)①OH- ②1.00×10-4 ③b、a、c
第5期2版基础训练参考答案
基础训练一
1.C 2.D 3.C 4.A 5.A 6.D
基础训练二
1.B 2.C 3.D 4.D 5.A 6.A 7.C 8.A
第5期3版同步检测参考答案
一、选择题
1.C 2.D 3.A 4.C
5.D 达到平衡状态时 c(SO2)=0.1mol/L,则由反
应②可知消耗SO30.1mol/L,测得c(SO3)=0.4mol/L,
可知反应①共生成 SO3的浓度为(0.4+0.1)mol/L=
0.5mol/L,物质的量为0.5mol,则消耗Ag2SO4的物质的
量为 0.5mol,平衡时,Ag2SO4的分解率为
0.5mol
1mol×
100%=50%,A错误;平衡时c(SO2)=0.1mol/L,c(O2)
=0.05mol/L,c(SO3)=0.4mol/L,此温度下反应②的平
衡常数K=0.1
2×0.5
0.42
=1320,B错误;加入固体,化学平衡
不移动,c(SO3)不变,C错误.
6.D 由表中数据可知,升高温度,化学平衡常数
K减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸
热反应,所以该反应的正反应为放热反应,A正确;在
25℃时,Ni(s)+4CO(g幑幐) Ni(CO)4(g)的化学平衡常
数K=
c[Ni(CO)4]
c4(CO)
=5×104,则逆反应 Ni(CO) 幑幐4
Ni(s)+4CO(g)的化学平衡常数 K1=
1
K=
1
5×104
=2×
10-5,B正确;80℃达到平衡时,测得 n(CO)=0.3mol,
c(CO)=0.3mol0.3L=1mol/L,由于该温度下的化学平衡常
数 K=
c[Ni(CO)4]
c4(CO)
=2,所以 Ni(CO)4的平衡浓度
c[Ni(CO)4]=2×1
4=2mol/L,C正确;80℃时,测得某
时刻 Ni(CO)4、CO的浓度均为 0.5mol/L,则 Q=
c[Ni(CO)4]
c4(CO)
=0.5
0.54
=8,80℃时化学平衡常数K=2,Q>
K,说明此时反应向逆反应方向进行,故反应速率:v(正)
<v(逆),D错误.
7.C 在(1)中加入CaO,发现(1)中红棕色变深,说
明二氧化氮浓度增大,氧化钙溶于水是放热反应,温度升
高,平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,则2NO2(g幑幐)
N2O4(g)是放热反应,A正确;在(3)中加入 NH4Cl晶体,
(3)中红棕色变浅,说明反应向正反应方向移动即温度降
低,因此NH4Cl溶于水时吸收热量,B正确;烧瓶(1)中平
衡逆向移动,混合气体总质量不变,混合气体的总物质的
量增大,则混合气体的相对分子质量减小,C错误;烧瓶
(3)中平衡向正反应方向移动,混合气体总物质的量减
小,且温度降低,则混合气体的压强减小,D正确.
8.B 从图像可知,第一次达到平衡时 c(Y)=
amol/L,则 c(Z)=2amol/L,假设 X为气体,平衡时
c(X)=mmol/L,则 K=c(Y)·c
2(Z)
c(X) =
a×(2a)2
m ,t1时
刻将容器压缩为 1L,此时 c(Y)=2amol/L,c(Z)=
4amol/L,c(X)=2mmol/L,列三段式:
Y(g) + 2Z(g幑幐) X(g)
起始浓度(mol/L) 2a 4a 2m
变化浓度(mol/L) a 2a a
平衡浓度(mol/L) a 2a 2m+a
由于温度不变,再次达到平衡时,K1=
c(X)
c(Y)·c2(Z)
= 2m+a
a×(2a)2
=1K=
m
a×(2a)2
,则2m+a=m,m+a=0,
而m不可能小于0,与题意矛盾,假设不成立,因此 X不
可能为气体,应为固体或液体,A正确;X不为气体,则任
何时刻Y的体积分数不变,因此 Y的体积分数不变不能
作为判定反应达到平衡的依据,B错误;t1时刻,若按化
学计量数的比同时增加Y和Z,等同于加压,也有可能得
到题图,C正确;该温度下,K=c(Y)·c2(Z)=a×(2a)2
=4a3,D正确.
9.D 由方程式 CO(g)+N2O(g幑幐) CO2(g)+
N2(g)可知,该反应前后气体的总质量不变,刚性容器的
容积保持不变,则混合气体的密度始终保持不变,故当容
器中混合气体的密度不随时间变化时,不能说明该反应
达到平衡状态,A错误;已知随着反应的进行,N2的物质
的量增大,CO的物质的量减小,故 ac曲线表示 N2随时
间的变化,bd曲线表示 CO随时间的变化,ac段 N2的平
均反应速率为 v=Δc
Δt
=ΔnVΔt
= (1.2-0.4)mol2L×(10-2)min=
0.05mol/(L·min),B错误;由图可知,ac曲线先达到平
衡,说明ac曲线对应的温度更高,c、d两点均达到平衡,
两点均存在 v正 =v逆,c点处 n(N2)=1.2mol,则该点
n(CO)=0.8mol,c点温度高于 d点,且反应物物质的量
也大于d点,则正反应速率:c>d,故逆反应速率c>d,由
d点生成物浓度高于b点,故逆反应速率d>b,故逆反应
速率:c>d>b,C错误;由 C项分析可知,bd曲线对应温
度为160℃,由图中数据可知时,d点达到平衡,平衡时
CO的物质的量为0.5mol,列三段式:
CO(g)+N2O(g幑幐) CO2(g)+N2(g)
起始量(mol) 2 2 0 0
变化量(mol) 1.5 1.5 1.5 1.5
平衡量(mol) 0.5 0.5 1.5 1.5
该反 应 的 平 衡 常 数 Kp =
p(CO2)·p(N2)
p(N2O)·p(CO)
=
1.5
4p总 ×
1.5
4p总
0.5
4p总 ×
0.5
4p总
=9,D正确.
二、非选择题
10.(1)正向 逆向
(2)AC
(3)升高温度,可以提高反应速率,在相同时间内生
成更多的产品,可以提高生产效率
(4)B A
11.(1)吸热 随着温度的升高,反应②的平衡常数
增大
(2)K1K2 <
(3)
AD
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