题型01 热化学方程式的书写及正误判断(期中真题汇编,天津专用) 高二化学上学期
2025-10-30
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2份
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42页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.67 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-09-22 |
| 作者 | 学科网化学精品工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-09-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54037646.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
题型01 热化学方程式的书写及正误判断
1.(24-25高二上·天津蓟州区·期中)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.化学反应都伴随着能量变化,伴随着能量变化的都是化学反应
B.需加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.化学反应中的能量变化的大小只与反应物的质量多少有关
D.化学键的断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
2.(23-24高二上·天津河北区·期中)习近平总书记在2023年新年贺词中点赞中国航天新成就—神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞,中国空间站全面建成。长征运载火箭采用液氢、液氧等无毒无污推进剂。分解水获得氢气的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.断开 H-O 键放出能量 B.形成 H-H 键吸收能量
C.该反应为吸热反应 D.反应物总能量大于生成物总能量
3.(24-25高二上·天津河北区·期中)中国航天早已进入大火箭时代,下列物质能与液氢组合作为火箭推进剂的是
A.乙醇 B.肼 C.煤油 D.液氧
4.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)某反应的反应过程中能量变化如图所示。 下列有关叙述不正确的是
A.该反应的
B.表示正反应的活化能
C.表示逆反应的活化能
D.使用催化剂降低正反应的活化能,不能降低逆反应的活化能
5.(23-24高二上·天津南开区·期中)某反应过程如图所示,,。下列说法正确的是
A.金刚石的稳定性强于石墨
B.石墨与金刚石之间的转化是物理变化
C.
D.断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量多
6.(23-24高二上·天津北京师范大学静海附属学校(天津静海区北师大实验学校)·期中)下列说法或表示正确的是
A.甲烷的燃烧热ΔH=—890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=—890.3kJ/mol
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=—38.6kJ/mol
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
D.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=a,C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=b,则a<b
7.(24-25高二上·天津北辰区·期中)已知25℃,101时, ,请结合水的聚集状态变化时的焓变示意图分析,下列说法不正确的是
A.A过程为熔化,B过程焓增大
B.的燃烧热为571.6
C.1g冰经过A和B两个过程后化学键数目不变
D.的单位中“”指每摩尔反应
8.(24-25高二下·天津南开区·期中)下列热化学方程式中,正确的是
A.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.在101kPa时,2g完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,燃烧的热化学方程式表示为
C.HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的中和热
D.500℃、30MPa下,已知热化学方程式:,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热38.6kJ
9.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽第一中学·期中)利用下列装置和试剂进行实验,合理且能达到实验目的的是
A.图一: 比较溶解度大小
B.图二:制备氢氧化铁胶体(夹持装置省略)
C.图三:中和反应反应热的测定
D.图四:制备无水
10.(23-24高二上·天津耀华中学·期中)下列说法正确的是
A.已知则反应的反应热
B.能自发进行的化学反应,不一定是ΔH<0,Δ S>0
C.则H₂的燃烧热为
D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸,可选用甲基橙或酚酞做指示剂
11.(23-24高二上·天津第一百中学、咸水沽第一中学·期中)下列说法正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3,则
C.同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
D.已知: , ,则比稳定
12.(23-24高二上·天津河西区·期中)依据如下反应可知相应纯物质的燃烧热的是
A.C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H=-393.5kJ/mol
B.2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) ∆H=-890.3kJ/mol
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H=-242kJ/mol
D.2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ∆H=-632kJ/mol
13.(23-24高二上·天津第一百中学、咸水沽第一中学·期中)已知下列热化学方程式:2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s) △H1=﹣702.2kJ/mol;Hg(l)+O2(g)═HgO(s) △H2=﹣90.7kJ/mol由此可知Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的△H3,其中△H3的值是
A.﹣260.4kJ/mol B.﹣254.6kJ/mol
C.﹣438.9kJ/mol D.﹣441.8kJ/mol
14.(24-25高二上·天津部分区·期中)已知: 。以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下:
过程I:
过程II:……
下列说法不正确的是
A.过程I中每消耗转移2mol电子
B.过程II热化学方程式为:
C.过程I、II中能量转化的形式依次是:太阳能→化学能→热能
D.铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点
15.(24-25高二上·天津南开区·期中)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。下列说法正确的是
已知:①
②
③
A.
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于的环境中,会自行毁坏
16.(24-25高二上·天津南开区·期中)已知:与不足量的反应时,生成S和。根据以下三个热化学方程式:
①
②
③
、、三者大小关系正确的是
A. B.
C. D.
17.(24-25高二上·天津天津五区县重点校联考·期中)研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下:
则的等于
A. B.
C. D.
18.(24-25高二上·天津部分区·期中)化学反应的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
19.(24-25高二上·天津部分区·期中)利用工业废气中的CO2制备甲醇。该过程发生的主要反应如下:
反应I: CO2(g)+ 3H2(g)= CH3OH(g)+ H2O(g) △H1= - 49.4 kJ·mol-1
反应II: CO2(g)+ H2(g)= CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1 kJ·mol-1
反应III: CO(g)+ 2H2(g)= CH3OH(g) △H3= -90.5 kJ·mol-1
恒压条件下,将n(CO2):n(H2)为1 :3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,在出口处测得CO2转化率、CH3OH产率[× 100%与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.反应I的平衡常数可表示为K=
B.反应3CO(g)+ 2H2O(g)= 2CO2(g)+ CH3OH(g)的△H= +172.7 kJ·mol-1
C.240℃时,CH3OH产率最大,说明反应I、反应III已达到平衡状态
D.提高CO2转化为CH3OH的转化率,可以研发在低温区高效的催化剂
20.(24-25高二上·天津部分区·期中)下列反应及其自由能与温度的关系如下图所示:
Ⅲ.
下列说法错误的是
A.反应在时, 能自发进行
B.相同温度下, 的主要原因可能是
C.
D.400K时,平衡常数
21.(24-25高二上·天津西青区张家窝中学·期中)已知反应:。现有参加反应,达到平衡时放出热量。此时的转化率为
A.25% B.50% C.75% D.80%
22.根据以下3个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ∆H=-Q1 kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l) ∆H=-Q2 kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(g) ∆H=-Q3 kJ·mol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1>Q3>Q2 C.Q3>Q2>Q1 D.Q2>Q1>Q3
23.(24-25高二上·天津南开大学附属中学·期中)下列说法或表示法正确的是
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石);△H=+1.19kJ•mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ•mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D.乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ•mol-1,在25℃、101kPa时,92g乙醇充分燃烧后放出2733.6kJ热量
24.(24-25高二上·天津武清区·期中)在一定条件下有反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mol.现有容积相同的甲、乙、丙三个定容容器。在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q) 如表所示:
容器
SO2(mol)
O2(mol)
N2(mol)
Q(kJ)
甲
2
1
0
Q1
乙
1
0.5
0
Q2
丙
1
0.5
1
Q3
根据以上数据,下列叙述不正确的是:
A.Q1<197
B.在上述条件下,反应生成1molS03气体放热98.5kJ
C.Q2=Q3
D.Q3<Q1<2Q2
25.(24-25高二上·天津河西区·期中)已知25℃、101kPa下,如右图所示,石墨的燃烧热为393.5kJ/mol,金刚石的燃烧热为395.0kJ/mol 。下列说法或表达正确的是:
A.金刚石比石墨稳定
B.C(s、石墨)=C(s、金刚石) △H =+1.5kJ/mol
C.△H1<△H2
D.如果使用催化剂,△H1和△H2都变小
26.(24-25高二上·天津北辰区·期中)化学反应伴随有能量的变化,测得反应能量变化有多条途径。
(1)实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸进行中和热的测定。
①仪器a的名称 。
②仪器a的操作方式 (填字母)。
A.上下移动 B.左右移动 C.上下左右同时移动
③已知生成1mol 时放出热量57.3kJ。写出该反应表示“中和热”的热化学方程式: 。
(2)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①填写下表空白。
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
①
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②上述实验生成的为 mol。
③已知混合溶液密度为1g/mL、比热容为4.18J/(g•℃),由此计算得出该实验所测“中和热”的数值为
kJ/mol(保留一位小数)。
④上述计算结果与理论数值(57.3kJ/mol)相差较大,产生偏差的原因不可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取硫酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
27.(24-25高二上·天津滨海新区田家炳中学·期中)运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 ,,
①该反应在低温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式 。
(2)在400℃时,的。
①在400℃时,的 (填数值)。
②在400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应正 逆(填“>”、“<”、“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡 移动(填“向左”、“向左”或“不”);反应的 (填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(3)水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的和分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下两组数据:
实验编号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
5
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①实验1中以表示的反应速率为 。
②实验1的平衡常数 实验2的平衡常数(填“大于”“小于”“等于”“不能确定”)。
③该反应正方向为 (填“吸”或“放”)热反应。
(4)下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。
A.CO的消耗速率与的消耗速率之比为1:1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.和的浓度相等时
28.(24-25高二上·天津第一中学·期中)硫及其化合物在日常生活、工业生产中都非常普遍。
(1)变废为宝是治理污染的常用手段。以将氧化为,再进一步转化为硫酸,是工业上制取硫酸的常用方法。该过程可分为如下步骤:
(i)
(ii)
能量变化如图所示。
总反应的 (用中的合理数据组成的代数式表示)。决定催化氧化总反应速率的是步骤 (填i或i)。
(2)在水中,某酸只有第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,电离方程式可表示为:
。请回答:
①时,溶液的 7(填“>”“<”或“=”)。
②的溶液中,,则该酸第二步电离的电离常数 (只列式,不计算)。
(3)常温下,在的水溶液中,回答下列问题:
①写出水解反应的离子方程式 。
②溶液中水电离出的 (写数值) 。
③溶液中 (写数值), (写出数值,不能用算式表示) 。
29.(24-25高二上·天津第一中学·期中)催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术,该过程主要发生下列反应:
反应①
反应②
回答下列问题:
(1)继续加氢生成气态甲醇的热化学方程式为 。
(2)①现向恒容密闭容器中加入,在恒温下发生上述反应。后反应达到平衡,此时容器内的浓度为,为。则反应②的平衡常数为 (计算结果保留一位小数)。
②若恒温恒容条件下只发生反应①,起始投料比,能说明反应①达平衡状态的 。
a.单位时间内消耗的同时生成
b.生成的同时有键断裂
c.和的浓度保持不变
d.容器内压强保持不变
e.和的物质的量之比保持不变
(3)下,将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,测得的转化率、或的选择性以及的收率(的转化率的选择性)随温度的变化如图所示。
曲线a表示 (填“”或“”)的选择性随温度的变化,时,对应的转化率为 。
30.(23-24高二上·天津和平区第五十五中学·期中)Ⅰ.多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
(1)硅粉与在300℃时反应生成 气体和,放出热量,该反应的热化学方程式为 。的电子式为 。
Ⅱ.将氢化为有三种方法,对应的反应依次为:
①
②
③
(2)已知体系自由能变,时反应自发进行。三个氢化反应的与温度的关系如图所示,可知:反应①能自发进行的最低温度是 ;相同温度下,反应②比反应①的小,主要原因是 。
(3)不同温度下反应②中转化率如图所示。下列叙述正确的是 (填序号)。
a.B点: b.:A点>E点 c.反应适宜温度:480~520℃
(4)反应③的 (用,表示)。温度升高,反应③的平衡常数K (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除、和Si外,还有 (填分子式)。
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题型01 热化学方程式的书写及正误判断
1.(24-25高二上·天津蓟州区·期中)下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是
A.化学反应都伴随着能量变化,伴随着能量变化的都是化学反应
B.需加热才能发生的反应一定是吸热反应
C.化学反应中的能量变化的大小只与反应物的质量多少有关
D.化学键的断裂和形成时的能量变化是化学反应中能量变化的主要原因
【答案】D
【详解】A.化学反应均伴随能量变化,但能量变化不一定是化学反应(如冰融化吸热是物理变化),A错误;
B.是否需要加热与反应吸热或者放热无关(如木炭燃烧需引燃但属放热反应),B错误;
C.能量变化还与物质种类、状态及反应条件有关,而仅非质量因素,C错误;
D.化学键断裂(吸能)与形成(放能)的能量差是反应能量变化的主要因素,D正确;
故选D。
2.(23-24高二上·天津河北区·期中)习近平总书记在2023年新年贺词中点赞中国航天新成就—神舟十三号、十四号、十五号接力腾飞,中国空间站全面建成。长征运载火箭采用液氢、液氧等无毒无污推进剂。分解水获得氢气的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.断开 H-O 键放出能量 B.形成 H-H 键吸收能量
C.该反应为吸热反应 D.反应物总能量大于生成物总能量
【答案】C
【详解】A.断开化学键需要吸收能量,A错误;
B.形成 H-H 键放出能量,B错误;
C.由图可知,分解水的过程中反应物的能量低于生成物,说明该过程是吸热反应,C正确;
D.反应物总能量小于生成物总能量,D错误;
故选C。
3.(24-25高二上·天津河北区·期中)中国航天早已进入大火箭时代,下列物质能与液氢组合作为火箭推进剂的是
A.乙醇 B.肼 C.煤油 D.液氧
【答案】D
【详解】液氧-液氢反应生成水,无污染,推力大,能作为火箭推进剂,故选D。
4.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)某反应的反应过程中能量变化如图所示。 下列有关叙述不正确的是
A.该反应的
B.表示正反应的活化能
C.表示逆反应的活化能
D.使用催化剂降低正反应的活化能,不能降低逆反应的活化能
【答案】D
【详解】A.由图象分析可知,该反应中反应物能量低于生成物能量,是吸热反应,△H>0,故A正确;
B.正反应的活化能是从正向进行,引发反应需要的能量,图象中E1为正反应活化能,故B正确;
C.逆反应的活化能是从逆向进行,引发反应需要的能量,图象中E2表示逆反应的活化能,故C正确;
D.催化剂同等程度降低正逆反应速率,同等程度降低正逆反应的活化能,故D错误;
故选D。
5.(23-24高二上·天津南开区·期中)某反应过程如图所示,,。下列说法正确的是
A.金刚石的稳定性强于石墨
B.石墨与金刚石之间的转化是物理变化
C.
D.断裂1mol石墨的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石的化学键吸收的能量多
【答案】D
【详解】A.由图可知,1mol石墨所含能量低于1mol金刚石所含能量,所以石墨的稳定性强于金刚石,A错误;
B.石墨和金刚石的转化有新物质生成,属于化学变化,B错误;
C.由图可知,1mol石墨所含能量低于1mol金刚石所含能量,所以石墨转化为金刚石为吸热反应,ΔH为正,所以ΔH=-393.5kJ/mol-(-395.4kJ/mol)=+1.9kJ/mol,石墨转化为金刚石的热化学方程式为:C(s,石墨)=C(s,金刚石) ΔH=+1.9kJ/mol,C错误;
D.C(s,石墨)=C(s,金刚石)的ΔH>0,所以断裂1 mol石墨中的化学键吸收的能量比形成1mol金刚石中的化学键放出的能量多,所以,断裂1mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收的能量多,D正确;
故答案为:D。
6.(23-24高二上·天津北京师范大学静海附属学校(天津静海区北师大实验学校)·期中)下列说法或表示正确的是
A.甲烷的燃烧热ΔH=—890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=—890.3kJ/mol
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=—38.6kJ/mol
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,若将含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
D.已知C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=a,C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=b,则a<b
【答案】D
【详解】A.甲烷的燃烧热为1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=—890.3kJ/mol,故错误;
B.合成氨反应是可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以1mol氨气、3mol氢气完全反应放热大于38.6kJ,反应的焓变ΔH小于—38.6kJ/mol,故B错误;
C.醋酸是弱酸,在溶液中的电离是吸热过程,则将含1mol醋酸的溶液与含1mol氢氧化钠的溶液混合,放出的热量小于57.3kJ,故C错误;
D.碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量大于不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量,碳完全燃烧的焓变小于不完全燃烧的焓变,则a<b,故D正确;
故选D。
7.(24-25高二上·天津北辰区·期中)已知25℃,101时, ,请结合水的聚集状态变化时的焓变示意图分析,下列说法不正确的是
A.A过程为熔化,B过程焓增大
B.的燃烧热为571.6
C.1g冰经过A和B两个过程后化学键数目不变
D.的单位中“”指每摩尔反应
【答案】B
【详解】A.由图可知,A过程为冰熔化为液态水的过程、B过程为液态水气化为水蒸气的过程,都是吸热、焓增大的过程,A正确;
B.氢气的燃烧热为1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,由热化学方程式可知,氢气的燃烧热△H=—571.6kJ/mol×=—285.8kJ/mol,即285.8kJ/mol,B错误;
C.由图可知,A过程和B过程都没有破坏化学键,化学键数目不变,C正确;
D.焓变△H的单位中“”是指每摩尔反应,即把反应方程式看成一个整体,D正确;
故选B。
8.(24-25高二下·天津南开区·期中)下列热化学方程式中,正确的是
A.甲烷的燃烧热,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.在101kPa时,2g完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,燃烧的热化学方程式表示为
C.HCl和NaOH反应的中和热,则和反应的中和热
D.500℃、30MPa下,已知热化学方程式:,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热38.6kJ
【答案】B
【详解】A.在101kPa时,1mol物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫作该物质的燃烧热,甲烷燃烧生成气态水,不是稳定的化合物,故A错误;
B.n==1mol,放出285.8kJ热量,2molH2要放出571.6kJ,即2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1,故B正确;
C.在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热。H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,故C错误;
D.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)是可逆反应,不能进行到底,具体反应到什么程度题目没给,ΔH无法计算,故D错误;
故答案为:B。
9.(24-25高二上·天津滨海新区塘沽第一中学·期中)利用下列装置和试剂进行实验,合理且能达到实验目的的是
A.图一: 比较溶解度大小
B.图二:制备氢氧化铁胶体(夹持装置省略)
C.图三:中和反应反应热的测定
D.图四:制备无水
【答案】D
【详解】A.硝酸银过量,硝酸银能直接与硫化钠反应生成黑色沉淀硫化银,不能说明氯化银转化为硫化银,难以比较溶解度大小,A错误;
B.制备Fe(OH)3胶体时,应该将饱和FeCl3溶液滴入沸腾的蒸馏水中,不能直接加热饱和氯化铁溶液,B错误;
C.测定中和热时,要确保热量不散失,通常内筒放一定量盐酸、一次性迅速把NaOH溶液倒入内筒后盖上杯盖,并用环形玻璃搅拌棒、量取最高温度,该装置缺少搅拌仪器——环形玻璃搅拌棒或玻璃搅拌器,C错误;
D.MgCl2⋅6H2O在HCl气流中受热时,HCl能够抑制氯化镁水解,使用图中装置可以制备无水MgCl2,D正确;
故选D。
10.(23-24高二上·天津耀华中学·期中)下列说法正确的是
A.已知则反应的反应热
B.能自发进行的化学反应,不一定是ΔH<0,Δ S>0
C.则H₂的燃烧热为
D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸,可选用甲基橙或酚酞做指示剂
【答案】B
【详解】A.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;硫酸和氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀,故反应的焓变不是中和热的2倍,A错误;
B.根据 ΔH-TΔS<0 反应可以自发进行,故能自发进行的化学反应,不一定是 ΔH<0,ΔS>0,也可以是低温下放热的熵减反应,B正确;
C.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;反应中生成的气体水而不是液态水,故 H2 的燃烧热不为 241.8kJ⋅mol−1,C错误;
D.用 NaOH 标准溶液滴定未知浓度的醋酸,恰好反应得到醋酸钠为强碱弱酸盐,溶液显碱性,可选用酚酞做指示剂,D错误;
故选B。
11.(23-24高二上·天津第一百中学、咸水沽第一中学·期中)下列说法正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:
B.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3,则
C.同温同压下,在光照和点燃条件下的不同
D.已知: , ,则比稳定
【答案】D
【详解】A.甲烷的燃烧热为890.3,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为: ,A错误;
B.生成硫酸钡放热,由强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3KJ·mol-1, ,B错误;
C.根据盖斯定律只与始态和终态有关,与反应条件无关,C错误;
D.已知:① ,② ,结合盖斯定律可知,①-②得到,可知氧气的能量低,故比稳定,D正确;
故选D。
12.(23-24高二上·天津河西区·期中)依据如下反应可知相应纯物质的燃烧热的是
A.C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H=-393.5kJ/mol
B.2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l) ∆H=-890.3kJ/mol
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H=-242kJ/mol
D.2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l) ∆H=-632kJ/mol
【答案】A
【详解】A.碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量,A正确;
B.甲烷的燃烧热是1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量,B错误;
C.氢气的燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,该反应生成的氧化物是气态水不是稳定氧化物,C错误;
D.硫化氢的燃烧热是1mol硫化氢完全燃烧生成二氧化硫和液态水放出的热量,D错误;
故选A。
13.(23-24高二上·天津第一百中学、咸水沽第一中学·期中)已知下列热化学方程式:2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s) △H1=﹣702.2kJ/mol;Hg(l)+O2(g)═HgO(s) △H2=﹣90.7kJ/mol由此可知Zn(s)+HgO(s)═ZnO(s)+Hg(l)的△H3,其中△H3的值是
A.﹣260.4kJ/mol B.﹣254.6kJ/mol
C.﹣438.9kJ/mol D.﹣441.8kJ/mol
【答案】A
【详解】已知①2Zn(s)+O2(g)═2ZnO(s)△H1=﹣702.2kJ/mol,②Hg(l)+O2(g)═HgO(s)△H2=﹣90.7kJ/mol,根据盖斯定律:①×0.5-②即可得:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)△H3=(-702.2×0.5+90.7)kJ•mol-1=-260.4kJ•mol-1,故选:A。
14.(24-25高二上·天津部分区·期中)已知: 。以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如下:
过程I:
过程II:……
下列说法不正确的是
A.过程I中每消耗转移2mol电子
B.过程II热化学方程式为:
C.过程I、II中能量转化的形式依次是:太阳能→化学能→热能
D.铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点
【答案】B
【详解】A.过程I中O从-2价升高为0价,每生成转移4mol电子,则每消耗232g(即1mol)转移2mol电子,A正确;
B.根据盖斯定律,(总反应式-过程I方程式)/2得出过程II方程式为 ,B错误;
C.过程I、II中能量转化的形式依次是:太阳能→化学能→热能,C正确;
D.根据上述制备原理可看出,铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点,D正确;
故选B。
15.(24-25高二上·天津南开区·期中)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。下列说法正确的是
已知:①
②
③
A.
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处在低于的环境中,会自行毁坏
【答案】D
【详解】A.吸热,反应①和反应②都放热,根据盖世定律,故A错误;
B.常温为20℃, 锡在常温下以白锡状态存在,故B错误;
C.灰锡转化为白锡的反应是吸热反应,故C错误;
D.锡制器皿长期处在低于的环境中,会变成灰锡,灰锡是粉末,所以锡制器皿长期处在低于的环境中会自行毁坏,故D正确;
故选:D。
16.(24-25高二上·天津南开区·期中)已知:与不足量的反应时,生成S和。根据以下三个热化学方程式:
①
②
③
、、三者大小关系正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应,① ;② ;③ ;ΔH1、ΔH2、ΔH3均为负数,反应②③相比,生成气态水和生成液态水相比,生成液态水放出的热量多,所以 ΔH3>ΔH2;反应①②相比,②反应生成的单质硫转化为二氧化硫时放出热量,所以 ΔH2>ΔH1,综上所述,ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为:ΔH3>ΔH2>ΔH1,故选 B。
17.(24-25高二上·天津天津五区县重点校联考·期中)研究表明和在催化剂存在下可发生反应生成。已知部分反应的热化学方程式如下:
则的等于
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】将三个反应式分别标号为①②③,根据盖斯定律,目标反应=反应②×3-反应①-反应③得到,故ΔH=(3b-a-c)kJ/mol,故答案选C。
18.(24-25高二上·天津部分区·期中)化学反应的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】由图可以看出,mol N2(g)和mol H2(g)断键吸收的能量为a kJ,形成1mol NH3(g)的放出的能量为b kJ,所以N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=(a-b)kJ/mol,而1mol的NH3(g)转化为1mol的NH3(l)放出的热量为c kJ,根据盖斯定律可知:N2(g)+H2(g)NH3(l) ΔH=(a-b-c) kJ/mol,N2(g)+H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c)kJ/mol;
故合理选项是C。
19.(24-25高二上·天津部分区·期中)利用工业废气中的CO2制备甲醇。该过程发生的主要反应如下:
反应I: CO2(g)+ 3H2(g)= CH3OH(g)+ H2O(g) △H1= - 49.4 kJ·mol-1
反应II: CO2(g)+ H2(g)= CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1 kJ·mol-1
反应III: CO(g)+ 2H2(g)= CH3OH(g) △H3= -90.5 kJ·mol-1
恒压条件下,将n(CO2):n(H2)为1 :3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,在出口处测得CO2转化率、CH3OH产率[× 100%与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.反应I的平衡常数可表示为K=
B.反应3CO(g)+ 2H2O(g)= 2CO2(g)+ CH3OH(g)的△H= +172.7 kJ·mol-1
C.240℃时,CH3OH产率最大,说明反应I、反应III已达到平衡状态
D.提高CO2转化为CH3OH的转化率,可以研发在低温区高效的催化剂
【答案】D
【详解】A.反应I的平衡常数可表示为K=,A错误;
B.由盖斯定律可知该反应=I-3II,则△H=(- 49.4)-3×41.1=-172.7 kJ·mol-1,B错误;
C.反应III 所需要的CO是反应II生成的,此时CH3OH产率最大,之后二氧化碳转化率升高,反应II正向移动,反应III没有达到平衡,C错误;
D.由题中的信息可知反应I和反应III的产物有甲醇,且这两个反应都是放热反应,低温有利于反应正向进行,故提高CO2转化为CH3OH的转化率,可以研发在低温区高效的催化剂,D正确;
故选D。
20.(24-25高二上·天津部分区·期中)下列反应及其自由能与温度的关系如下图所示:
Ⅲ.
下列说法错误的是
A.反应在时, 能自发进行
B.相同温度下, 的主要原因可能是
C.
D.400K时,平衡常数
【答案】D
【详解】A.根据自发进行判据<0,反应Ⅱ在时<0,能自发进行,故A正确;
B.一般均很小,而反应I的<0,相同温度下的主要原因可能是,故B正确;
C.根据盖斯定律,反应I-反应II可得反应III,=-116kJ/mol+41 kJ/mol=-75 kJ/mol,故C正确;
D.反应I-反应II可得反应III,两式相减则平衡常数相除,则平衡常数,故D错误;
故选D。
21.(24-25高二上·天津西青区张家窝中学·期中)已知反应:。现有参加反应,达到平衡时放出热量。此时的转化率为
A.25% B.50% C.75% D.80%
【答案】C
【详解】根据1molCO完全反应放出129.0kJ热量,参加反应,达到平衡时放出热量,的转化率为;
故选C。
22.根据以下3个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ∆H=-Q1 kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l) ∆H=-Q2 kJ·mol-1
2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(g) ∆H=-Q3 kJ·mol-1
判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是
A.Q1>Q2>Q3 B.Q1>Q3>Q2 C.Q3>Q2>Q1 D.Q2>Q1>Q3
【答案】A
【详解】将已知反应依次编号为①②③,反应①为硫化氢完全燃烧,反应②③为不完全燃烧,则完全燃烧放出的热量大,Q1最大,反应②生成液态水,硫化氢不完全燃烧生成液态水放出的热量比气态水多,则Q2>Q3,综上可知Q1、Q2、Q3三者关系为Q1>Q2>Q3,故选:A。
23.(24-25高二上·天津南开大学附属中学·期中)下列说法或表示法正确的是
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石);△H=+1.19kJ•mol-1可知,金刚石比石墨稳定
C.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)△H=-57.3kJ•mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
D.乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ•mol-1,在25℃、101kPa时,92g乙醇充分燃烧后放出2733.6kJ热量
【答案】D
【详解】A.△H与反应条件无关,只与反应始态和终态有关,故A错误;
B.△H>0为吸热反应,石墨能量低,则石墨更稳定,故B错误;
C.醋酸为弱电解质,电离吸热,故稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出小于57.3kJ的热量,故C错误;
D.乙醇的燃烧热△H=-1366.8kJ·mol-1,92g即2mol乙醇、充分燃烧后放出2733.6kJ热量,故D正确;
故答案选D。
24.(24-25高二上·天津武清区·期中)在一定条件下有反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mol.现有容积相同的甲、乙、丙三个定容容器。在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q) 如表所示:
容器
SO2(mol)
O2(mol)
N2(mol)
Q(kJ)
甲
2
1
0
Q1
乙
1
0.5
0
Q2
丙
1
0.5
1
Q3
根据以上数据,下列叙述不正确的是:
A.Q1<197
B.在上述条件下,反应生成1molS03气体放热98.5kJ
C.Q2=Q3
D.Q3<Q1<2Q2
【答案】D
【详解】A.在一定条件下的可逆反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mol.,现在甲中投入2molSO2和1molO2,不可能完全反应,平衡时放出的热量少于197kJ,故A正确;
B.由2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mol可知,物质的量与反应放出的热量成正比,所以在上述条件下反应生成1molSO3气体放热98.5kJ,故B正确;
C.该反应为可逆反应,则甲中放出的热量小于179kJ;乙中的物质的量为甲中的一半,压强越大,平衡正向移动的趋势越大,所以乙中放出的热量小于甲中的一半;丙中充入氮气,容积相同且不变,则对平衡移动无影响,所以丙与乙中的能量变化相同,所以Q2=Q3,故C正确;
D.由C选项的分析,2Q2=2Q3<Q1<197kJ,故D错误;
故选D。
【点睛】本题考查反应热与焓变,解题关键:明确热化学反应方程式的意义及压强对平衡移动的影响,难点为选项D,注意放出的热量及平衡移动相结合来分析热量变化。易错点A,注意反应的焓变和反应放出的热量的区别。
25.(24-25高二上·天津河西区·期中)已知25℃、101kPa下,如右图所示,石墨的燃烧热为393.5kJ/mol,金刚石的燃烧热为395.0kJ/mol 。下列说法或表达正确的是:
A.金刚石比石墨稳定
B.C(s、石墨)=C(s、金刚石) △H =+1.5kJ/mol
C.△H1<△H2
D.如果使用催化剂,△H1和△H2都变小
【答案】B
【详解】A.依据燃烧热结合图象分析,金刚石能量高于石墨,能量越高越活泼,石墨比金刚石稳定,故A错误;
B.结合图象可以知道,金刚石的能量比石墨的能量高△H=△H1-△H2=+1.5kJ/mol,故B正确;
C.图象分析金刚石燃烧放出热量高,焓变为负值,放出的热量越多,焓变的值越小,则△H1>△H2,故C错误;
D.催化剂改变化学反应速率,不改变反应焓变,△H1和△H2都不变,故D错误。
答案选B。
26.(24-25高二上·天津北辰区·期中)化学反应伴随有能量的变化,测得反应能量变化有多条途径。
(1)实验小组用0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸进行中和热的测定。
①仪器a的名称 。
②仪器a的操作方式 (填字母)。
A.上下移动 B.左右移动 C.上下左右同时移动
③已知生成1mol 时放出热量57.3kJ。写出该反应表示“中和热”的热化学方程式: 。
(2)取50mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①填写下表空白。
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
温度差平均值/℃
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
①
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②上述实验生成的为 mol。
③已知混合溶液密度为1g/mL、比热容为4.18J/(g•℃),由此计算得出该实验所测“中和热”的数值为
kJ/mol(保留一位小数)。
④上述计算结果与理论数值(57.3kJ/mol)相差较大,产生偏差的原因不可能是 (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取硫酸的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定硫酸的温度
【答案】(1) 玻璃搅拌器 A
(2) 4.0℃ 0.025 53.5 b
【分析】测定中和热,关键是做好保温工作。中和热是强酸与强碱在稀溶液中反应产生1 mol H2O时放出的热量。为使NaOH溶液中的OH-完全反应,使用的H2SO4溶液要适当过量,根据OH-的物质的量计算反应产生的H2O的物质的量,进而计算中和热。在进行实验时,为减少实验的偶然性,使测定值更接近真实值,要进行多次平行实验,分析实验数据,去除无效实验数据,利用有效实验,根据测定的反应前后平均温度差,结合Q=c·m·△t计算反应过程释放的热量,再根据△H=-计算中和热。
【详解】(1)①仪器a的名称玻璃搅拌器。
②仪器a的操作方式上下移动为了避免与容器的碰撞导致热量误差,故选A。
③中和热是指在稀溶液中,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。已知生成1mol 时放出热量57.3kJ,稀硫酸与稀氢氧化钠溶液反应的“中和热”的热化学方程式: 。
(2)①2号实验数据异常,故去除,,温度差平均值=4℃。
②根据,50mL NaOH溶液和30mL硫酸进行实验,则根据氢氧化钠的量进行计算,NaOH的物质的量为:0.50mol/L× 50×10-3L=0.025mol,则生成的为0.025mol。
③已知混合溶液密度为1g/mL、比热容为4.18J/(g•℃),50mL0.50mol/LNaOH氢氧化钠与30mL0.50mol/LH2SO4硫酸溶液进行中和反应,生成水的物质的量0.025mol,溶液的质量为80mL×1g/mL=80g,温度变化的值为∆T=4.0℃,则生成0.025mol水放出的热量Q=m×c×∆T=80g×4.18/(g•℃)×4.0℃=1337.6J=1.3376kJ,所以实验测得的中和热ΔH=-。
④a.保温效果不好,测得的热量偏小,中和热数值偏小,a不符合题意;
b.量取硫酸溶液时仰视,虽然硫酸溶液的体积增多,中和热是强酸和强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时所释放的热量,其数值是一个固定值,中和热数值不会引起很大偏差,b符合题意;
c.分多次加入NaOH溶液也会使热量散失,测得的热量偏小,中和热数值偏小,c不符合题意;
d.温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4中测温度,硫酸的起始温度偏高,测得的温度差平均值偏小,中和热的数值偏小,d不符合题意;
综上所述,本题选b。
27.(24-25高二上·天津滨海新区田家炳中学·期中)运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。 ,,
①该反应在低温下 (填“能”或“不能”)自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式 。
(2)在400℃时,的。
①在400℃时,的 (填数值)。
②在400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应正 逆(填“>”、“<”、“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡 移动(填“向左”、“向左”或“不”);反应的 (填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(3)水煤气转化反应在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的和分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下两组数据:
实验编号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
5
2
900
2
1
0.4
1.6
3
①实验1中以表示的反应速率为 。
②实验1的平衡常数 实验2的平衡常数(填“大于”“小于”“等于”“不能确定”)。
③该反应正方向为 (填“吸”或“放”)热反应。
(4)下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。
A.CO的消耗速率与的消耗速率之比为1:1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.和的浓度相等时
【答案】(1) 不能
(2) 2 = 向左 不改变
(3) 0.16mol/(L·min) 大于 放
(4)A
【详解】(1)①该反应、,根据能够自发,则该反应在高温时自发 ,低温不能自发;
②该反应的C为固体,则平衡常数表达式为:。
故答案为:不能;。
(2)在400℃时,的,即;
①在400℃时,的;
②在400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得、、的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时的浓度熵为,反应处于平衡状态,则;
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入不参与反应的氩气,则体积变大,相当于减压,平衡向气体体积增大的方向移动,正反应为气体体积减小,则平衡向逆反应方向移动;由于反应热只与反应物和生成物的初始态和终态有关,与路径无关,则不改变。
故答案为:向左;不改变。
(3)根据表格数据,实验1的三段式为:;实验2的三段式为:;
①实验1中以表示的反应速率为:;
②650℃时实验1的平衡常数为;900℃时实验2的平衡常数为,则得到 ;
③根据②的平衡常数计算结果可知,该反应的平衡常数随温度升高而减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应。
故答案为:;大于;放。
(4)能说明反应达到化学平衡状态的是:
A.CO的消耗速率为正反应速率,的消耗速率为逆反应速率,当他们的比值为1:1时,说明,反应已达到平衡状态,A正确;
B.混合气体的质量不变,恒容密闭容器,体积不变,则密度始终不变,B不正确;
C.混合气体的质量不变,反应为等物质的量的反应,物质的量不变,则平均相对分子质量始终不变,C不正确;
D.当和的浓度相等时,无法说明此时反应中的,故也无法证明此时反应达到平衡状态,D不正确;
故答案为:A。
28.(24-25高二上·天津第一中学·期中)硫及其化合物在日常生活、工业生产中都非常普遍。
(1)变废为宝是治理污染的常用手段。以将氧化为,再进一步转化为硫酸,是工业上制取硫酸的常用方法。该过程可分为如下步骤:
(i)
(ii)
能量变化如图所示。
总反应的 (用中的合理数据组成的代数式表示)。决定催化氧化总反应速率的是步骤 (填i或i)。
(2)在水中,某酸只有第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,电离方程式可表示为:
。请回答:
①时,溶液的 7(填“>”“<”或“=”)。
②的溶液中,,则该酸第二步电离的电离常数 (只列式,不计算)。
(3)常温下,在的水溶液中,回答下列问题:
①写出水解反应的离子方程式 。
②溶液中水电离出的 (写数值) 。
③溶液中 (写数值), (写出数值,不能用算式表示) 。
【答案】(1) i
(2) >
(3)
【详解】(1)根据焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量,总反应的;反应速率主要由活化能最大的一步决定,因此决定催化氧化的总反应速率的是步骤i;
(2)①在水中,酸只有第一步电离是完全的,第二步电离并不完全,在水溶液中存在与的平衡,溶液中存在水解生成和,其水解方程式为,导致溶液中浓度大于浓度,因此溶液的pH>7;
②的溶液中,,其中第一步产生的,第二步电离产生的,,,则该酸第二步电离的电离常数;
(3)①为强碱弱酸盐,醋酸跟离子发生水解,水解反应的离子方程式;
②在的溶液中,,水电离出的;
③在的水溶液中,,,由电荷守恒得,物料守恒得,两式相减得,则;由电荷守恒可得,。
29.(24-25高二上·天津第一中学·期中)催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术,该过程主要发生下列反应:
反应①
反应②
回答下列问题:
(1)继续加氢生成气态甲醇的热化学方程式为 。
(2)①现向恒容密闭容器中加入,在恒温下发生上述反应。后反应达到平衡,此时容器内的浓度为,为。则反应②的平衡常数为 (计算结果保留一位小数)。
②若恒温恒容条件下只发生反应①,起始投料比,能说明反应①达平衡状态的 。
a.单位时间内消耗的同时生成
b.生成的同时有键断裂
c.和的浓度保持不变
d.容器内压强保持不变
e.和的物质的量之比保持不变
(3)下,将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,测得的转化率、或的选择性以及的收率(的转化率的选择性)随温度的变化如图所示。
曲线a表示 (填“”或“”)的选择性随温度的变化,时,对应的转化率为 。
【答案】(1)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=
(2) 0.1 bcd
(3) CO 21%
【详解】(1)继续加氢生成气态甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H,根据盖斯定律,△H=△H1-△H2==,故答案是CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=。
(2)该反应体系是多反应平衡体系,体系平衡后各物质含量是相同的。故后反应达到平衡,此时容器内的浓度为,为,可推知反应①和②的平衡状态,根据题意建立三段式如下:
则反应②的平衡常数为K=,故答案是0.1。
②若恒温恒容条件下只发生反应①,起始投料比,分析如下:
a.单位时间内消耗的同时生成,都是逆向反应,不能说明平衡状态,a项不符合题意;
b.生成的同时有键断裂,说明逆反应速率等于正反应速率,达到化学平衡状态,b项符合题意;
c.和的浓度保持不变,说明达到平衡状态,c项符合题意;
d.恒温恒容条件下反应①是气体体积系数较小的反应,未平衡前,总压强一直减小,若容器内压强保持不变,则说明达到平衡状态,d项符合题意;
e.和的物质的量之比保持不变不能说明反应达到平衡状态,e项不符合题意;
故答案选bcd 。
(3)反应①是放热反应,升温,未达到平衡前,相同时间内甲醇的产率增加,达到平衡后,随着温度的升高,反应①逆向移动,甲醇的产率和选择性降低;反应②是吸热反应,随着温度升高,CO的产率和选择性升高,故曲线a是CO的选择性随温度的变化。270°C时,根据碳元素守恒,CO的选择性是70%,则甲醇的选择性是30%,甲醇的产率是6.3%,所以对应CO2的转化率为。故答案是CO;21%。
30.(23-24高二上·天津和平区第五十五中学·期中)Ⅰ.多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
(1)硅粉与在300℃时反应生成 气体和,放出热量,该反应的热化学方程式为 。的电子式为 。
Ⅱ.将氢化为有三种方法,对应的反应依次为:
①
②
③
(2)已知体系自由能变,时反应自发进行。三个氢化反应的与温度的关系如图所示,可知:反应①能自发进行的最低温度是 ;相同温度下,反应②比反应①的小,主要原因是 。
(3)不同温度下反应②中转化率如图所示。下列叙述正确的是 (填序号)。
a.B点: b.:A点>E点 c.反应适宜温度:480~520℃
(4)反应③的 (用,表示)。温度升高,反应③的平衡常数K (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除、和Si外,还有 (填分子式)。
【答案】(1)
(2) 1000℃ ∆H2<∆H1,导致反应②的∆G小
(3)ac
(4) 减小
(5)HCl、H2
【详解】(1)硅粉与在300℃时反应生成 气体和,放出热量,根据反应热及反应物状态、反应条件书写该反应的热化学方程式为 ;中存在1个Si-H键、3个Si-Cl键,其电子式为;
(2)由题目所给的图1可以看出,反应①(最上面那条线)当∆G=0时,对应的横坐标温度是1000℃,则反应①能自发进行的最低温度是1000℃;从反应前后气体分子数的变化来看,反应①的熵变化不大,而反应②中熵是减小的,可见熵变对反应②的自发更不利,而结果反应②的∆G更负,说明显然是焓变产生了较大的影响,即∆H2<∆H1,导致反应②的∆G小;
(3)图2给的是不同温度下的转化率,注意依据控制变量法思想,此时所用的时间一定是相同的,所以图示中A、B、C点反应均正向进行,温度越高,反应速率越快,越先达到平衡,D点刚好达到平衡,D点到E点才涉及平衡的移动;
a.由分析可知,反应均正向进行,B点未达到平衡,则,a项正确;
b.温度越高,反应速率越快,则:A点<E点,b项错误;
c.C到D点,的转化率较高,故反应适宜温度:480~520℃,c项正确;
答案选ac;
(4)反应②-①得到反应③,根据盖斯定律可知,;,,则,温度升高,平衡向逆向移动,平衡常数K减小;
(5)由粗硅制备多晶硅的简易过程可知,反应过程中除、和Si外,还生成了HCl、H2,HCl、H2也可循环使用。
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