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從能量的變化和反應的快慢等角度研究反應:

(1)為了加快正反應速率,可以采取的措施有________(填序號,下同)。

A.使用催化劑                B.適當提高氧氣的濃度

C.適當提高反應的溫度          D.適當降低反應的溫度

(2)已知該反應為放熱反應,下圖能正確表示該反應中能量變化的是________。

(3)從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應中能量的變化。

【資料】①鍵能:拆開1mol化學鍵需要吸收的能量,或是形成1mol化學鍵所放出的能量稱為鍵能。

②化學鍵的鍵能:  

化學鍵

H—H

O=O

H—O

鍵能

436

496

463

 

請填寫下表:

化學鍵

填“吸收熱量”

或“放出熱量”

能量變化

拆開化學鍵

中的化學鍵

_______________

_______________

中的化學鍵

形成化學鍵

_______________

_______________

總能量變化

_______________

_______________

(4)氫氧燃料電池的總反應方程式為。其中,氫氣在________(填“正”或“負”)極發生________反應(填“氧化”或“還原”)。電路中每轉移0.2mol電子,標準狀況下消耗H2的體積是________L。

 

【答案】

(1)ABC  (2)A

(3)

化學鍵

填“吸收”或“放出”能量

能量變化(kJ)

拆開化學鍵

2molH2中的化學鍵

吸收熱量

1368

1molO2中的化學鍵

形成化學鍵

4molH-O鍵

放出熱量

1852

總能量變化

放出熱量

484

 

(4)負   氧化   2.24

【解析】

試題分析:(1)A、B、C均為增大反應速率的方法,D為減小反應速率。

(2)該反應為放熱反應,反應物的總能量大于生成物的總能量。

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

則共需要能量872KJ+496KJ=1368KJ能量;形成4molH-O鍵能夠放出4mol×463KJ/mol=1852KJ;故總能量變化為1852KJ-1368KJ=484KJ。

(4)H2在反應中失去電子,為負極,發生氧化反應。  在燃料電池反應中,當電路轉移0.2mol電子時,消耗0.1mol氫氣,標況下,體積為2.24L。

考點:影響化學反應速率的因素,化學反應的能量變化計算以及燃料電池的基本知識。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

I.工業上用CO生產燃料甲醇.一定條件下發生反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)圖1是反應時CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化情況.從反應開始到平衡,用CO濃度變化表示平均反應速率v(CO)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

(2)圖2表示該反應進行過程中能量的變化.曲線a表示不使用催化劑時反應的能量變化,曲線b表示使用催化劑后的能量變化.該反應是
放熱
放熱
(選填“吸熱”或“放熱”)反應,寫出反應的熱化學方程式
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
;選擇適宜的催化劑,
不能
不能
(填“能”或“不能”)改變該反應的反應熱;
(3)該反應平衡常數K的表達式為
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
,溫度升高,平衡常數K
減小
減小
(填“增大”、“不變”或“減小”);
(4)恒容條件下,下列措施中能使 
n(CH3OH)
n(CO)
增大的有
c
c

a.升高溫度;    b.充入He氣    c.再充入1molCO和2molH2    d.使用催化劑
II.(13分)某化學課外活動小組設計實驗探究氮的化合物的性質,裝置如下圖所示(A裝置未畫出),其中A為氣體發生裝置.A中所用試劑從下列固體物質中選。篴.NH4HCO3、b.NH4Cl、c.Ca(OH)2、d.NaOH.
檢查裝置氣密性后,先將C處鉑絲網加熱至紅熱,再將A處產生的氣體通過B裝置片刻后,撤去C處酒精燈.部分實驗現象如下:鉑絲繼續保持紅熱,F處銅片逐漸溶解.
(1)實驗室制取A中氣體時若只用一種試劑,該試劑是
a
a
(填備選試劑的字母);此時A中主要的玻璃儀器有
試管、酒精燈(導管)
試管、酒精燈(導管)
(填名稱).
(2)A中產生的物質被B中Na2O2充分吸收,寫出任意一個B中發生反應的化學方程式:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

(3)對于C中發生的可逆反應,下列說法正確的是
a
a

a.增大一種反應物的濃度可以提高另一種反應物的轉化率
b.工業上進行該反應時,可采取高壓的條件提高反應物轉化率
c.該反應在一定條件下達到平衡時,反應物的平衡濃度之比一定是4:5
(4)請在圖坐標中畫出C裝置中反應發生過程中的能量變化示意圖,并在虛線上分別標出反應物和生成物的化學式.
(5)待實驗結束后,將B中固體混合物溶于500mL1mol?L-1 鹽酸中,產生無色混合氣體甲,溶液呈中性,則實驗前B中原有Na2O2的物質的量是
0.25
0.25
mol,甲在標準狀況下是
2.8
2.8
L(忽略氣體的溶解).

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

聯合國氣候變化大會2009年12月7日在丹麥首都哥本哈根拉開帷幕,降低大氣中CO2的含量及有效地開發利用CO2,引起了各國的普遍重視.
(1)工業上有一種方法是用CO2來生產燃料甲醇.298.15K時,CO2、H2、與CH3OH、H2O的平均能量與合成甲醇反應的活化能的曲線圖如圖所示,據圖回答問題:

①寫出合成甲醇反應的熱化學方程式
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在圖中曲線
b
b
(填“a”或“b”)表示加入催化劑的能量變化曲線,催化劑能加快反應速率的原理是
催化劑能降低該反應的活化能,提高活化分子的百分數,化學反應速率加快
催化劑能降低該反應的活化能,提高活化分子的百分數,化學反應速率加快
;
③在體積為l L的密閉容器中,充入lmol CO2和3mol H2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.

從反應開始到平衡,甲醇的平均反應速率v(CH3OH)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1
;
該反應的平衡常數k=
16
3
16
3

(2)乙醇是重要的化工產品和液體燃料,同樣可以利用CO2反應制取乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)   25℃時,K=2.95×1011
在一定壓強下,測得反應的實驗數據如下表.分析表中數據回答下列問題:

500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
①溫度升高,K值
減小
減小
(填“增大”、“減小”、或“不變”).
②提高氫碳比[n(H2)/n(CO2)],K值
不變
不變
(填“增大”、“減小”、或“不變”),對生成乙醇
有利
有利
(填“有利”或“不利”).
③在右圖的坐標系中作圖說明壓強變化對反應①的化學平衡的影響.并對圖中橫坐標、縱坐標的含義作必要的標注.

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科目:高中化學 來源: 題型:

(2012?珠海一模)工業上用CO生產燃料甲醇.一定條件下發生反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).圖1表示反應中能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化.

請回答下列問題:
(1)在“圖1”中,曲線
b
b
(填:a或b)表示使用了催化劑;該反應屬于
放熱
放熱
(填:吸熱、放熱)反應.
(2)下列說法正確的是
AC
AC

A.起始充入的CO為2mol
B.增加CO濃度,CO的轉化率增大
C.容器中壓強恒定時,反應已達平衡狀態
D.保持溫度和密閉容器容積不變,再充入1molCO和2molH2,再次達到平衡時n(CH3OH)/n(CO)會減小
(3)從反應開始到建立平衡,v(H2)=
0.15mol?L-1?min-1
0.15mol?L-1?min-1
;該溫度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化學平衡常數為
12
12
.若保持其它條件不變,將反應體系升溫,則該反應化學平衡常數
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(4)請在“圖3”中畫出平衡時甲醇百分含量(縱坐標)隨溫度(橫坐標)變化的曲線,要求畫壓強不同的2條曲線(在曲線上標出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,請寫出32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態水的熱化學方程式
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:高中化學 來源:2010-2011學年云南省德宏州潞西市高三上學期期末統一測試化學試卷 題型:實驗題

(13分)某化學課外活動小組設計實驗探究氮的化合物的性質,裝置如下圖所示(A裝置未畫出),其中A為氣體發生裝置。A中所用試劑,從下列固體物質中選。

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

檢查裝置氣密性后,先將C處鉑絲網加熱至紅熱,再將A處產生的氣體通過B裝置片刻后,撤去C處酒精燈。部分實驗現象如下:鉑絲繼續保持紅熱,F處銅片逐漸溶解。

(1)實驗室制取A中氣體時若只用一種試劑,該試劑是              (填代表備選試劑的字母);此時A中主要的玻璃儀器有             (填名稱)。

(2)A中產生的物質被B中Na2O2充分吸收,寫出任意一個B中發生反應的化學方程式:                                                    。

(3)對于C中發生的可逆反應,下列說法正確的                    。

a. 增大一種反應物的濃度可以提高另一種反應物的轉化率

b. 工業上進行該反應時,可采取高壓的條件提高反應物轉化率

c. 該反應在一定條件下達到平衡時,反應物的平衡濃度之比一定是4:5

d. 使用鉑絲網可以使正反應速率增大,同時也增大逆反應速率

(4)請在如圖坐標中畫出C裝置中反應發生過程中的能量變化示意圖(具體能量數值不用標出),并在虛線上分別標出反應物和生成物的化學式。

(5)待實驗結束后,將B中固體混合物溶于500 mL 1 mol·L1 的鹽酸中,產生無色混合氣體甲,溶液呈中性,則實驗前B中原有Na2O2的物質的量是              mol,甲在標準狀況下體積為           L(忽略氣體溶解)。

 

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