断裂化学键所需要的能量如表所示,肼()的有关化学反应的能量变化如图所示。
回答下列问题:
(1)与反应生成和放出的能量为____________________ 。
(2)与断键吸收的能量为____________ 。
(3)________________________ 。
(4)当有(1)生成时,放出的能量__________________________ (填“>”“<”或“=”)。
化学键 | 氧氧键 | |||
能量/() | a | 498 | 946 | 391 |
回答下列问题:
(1)与反应生成和放出的能量为
(2)与断键吸收的能量为
(3)
(4)当有(1)生成时,放出的能量
更新时间:2020-09-24 21:43:50
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【推荐1】氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,以太阳能为热能,热化学硫碘循环分解水是一种目前较具发展前景的制氢方法之一、其反应过程如下图所示:
反应Ⅱ: ,它由两步反应组成:① ②SO3(g)分解。
(1)从能量的角度分析,该过程实现了___________ 到___________ 的转化。
(2)SO2和I2对总反应起到了___________ 作用。
(3)请写出反应①自发进行的条件是:___________ (填“高温”或“低温”)。
(4)写出反应②的热化学方程式:___________ 。
(5)根据制氢的原材料不同,可将制氢方法分为三类:化石能源制氢、生物质制氢和分解水制氢。请你从技术发展 、绿色化学 的角度分析热化学硫碘循环分解水相对其他两种方法 的优势是___________ 。
反应Ⅱ: ,它由两步反应组成:① ②SO3(g)分解。
(1)从能量的角度分析,该过程实现了
(2)SO2和I2对总反应起到了
(3)请写出反应①自发进行的条件是:
(4)写出反应②的热化学方程式:
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【推荐2】研究CO、在一定条件下与催化合成等有机化工产品,对实现“碳中和”目标具有重要的意义。在一定条件下与可发生如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)部分物质的标准生成焓数据如表所示(由最稳定的单质合成单位物质的量物质B的反应焓变叫做物质B的标准摩尔生成焓):
则___________ ;___________ 。
(2)已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得下图曲线。
在m催化剂作用下,该反应的活化能___________ 。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是___________ (填“m”或“n”),判断理由是___________ 。
(3)和CO合成甲烷反应为:。T℃将等物质的量CO和充入恒压(200kPa)的密闭容器中。已知逆反应速率,其中p为分压,该温度下。反应达平衡时测得。CO的平衡转化率为___________ ,该温度下反应的___________ (用组分的分压计算的平衡常数)。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)部分物质的标准生成焓数据如表所示(由最稳定的单质合成单位物质的量物质B的反应焓变叫做物质B的标准摩尔生成焓):
物质 | ||||
标准生成焓/() | −110 | 0 | −74.6 | x |
(2)已知Arrhenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得下图曲线。
在m催化剂作用下,该反应的活化能
(3)和CO合成甲烷反应为:。T℃将等物质的量CO和充入恒压(200kPa)的密闭容器中。已知逆反应速率,其中p为分压,该温度下。反应达平衡时测得。CO的平衡转化率为
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【推荐3】氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,请回答下列问题:
(1)用催化还原可以消除氮氧化物的污染,例如:
写出1mol还原生成、和气态水的热化学方程式_______ 。
(2)合成氨工业在国民生产中有重要意义。在容积为2L的恒温密闭容器中加入0.1mol的和0.3mol的在一定条件下发生反应: ,在5min时反应恰好达到平衡,此时测得的物质的量为0.1mol。
①这段时间内用表示的反应速率为_______
②平衡后,若要再提高反应速率,且增大的产率,可以采取的措施有_______ 。(答一条即可)
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______ (填序号字母)。
A.容器内、、的物质的量浓度之比为1:3:2
B.
C.混合气体的密度保持不变
D.容器内压强保持不变
(3)已知合成氨反应在400℃时的平衡常数。在400℃时,测得某时刻、、,此时刻该反应的_______ (填“>”“=”或“<”)。
(4)如图表示合成氨在恒压密闭容器中,不同温度下,达到平衡时的体积百分数与投料比[]的关系。
由此判断、、的大小关系为:_______ 。
(1)用催化还原可以消除氮氧化物的污染,例如:
写出1mol还原生成、和气态水的热化学方程式
(2)合成氨工业在国民生产中有重要意义。在容积为2L的恒温密闭容器中加入0.1mol的和0.3mol的在一定条件下发生反应: ,在5min时反应恰好达到平衡,此时测得的物质的量为0.1mol。
①这段时间内用表示的反应速率为
②平衡后,若要再提高反应速率,且增大的产率,可以采取的措施有
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
A.容器内、、的物质的量浓度之比为1:3:2
B.
C.混合气体的密度保持不变
D.容器内压强保持不变
(3)已知合成氨反应在400℃时的平衡常数。在400℃时,测得某时刻、、,此时刻该反应的
(4)如图表示合成氨在恒压密闭容器中,不同温度下,达到平衡时的体积百分数与投料比[]的关系。
由此判断、、的大小关系为:
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【推荐1】能源是现代社会发展的支柱之一、
(1)下列反应中,属于吸热反应的是___________ (填序号)。
a.灼热的炭与二氧化碳反应 b.煅烧石灰石 c.铝与盐酸反应 d.盐酸与碳酸氢钠反应
(2)已知稀溶液中,1mol 与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示与NaOH反应的中和热的热化学方程式___________ 。
(3)实验测得,1g甲醇(,常温下为液态)在氧气中完全燃烧释放出20kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:___________ 。
(4)恒温恒容时,能表明达平衡状态的是___________ (填字母)
A.单位时间内生成n mol CO同时消耗n mol B.c(CO) 不随时间改变
C.的体积分数不变 D.Fe的浓度不变
E.容器内压强不再变化 F.正反应的平衡常数不再变化
G.气体的总质量不再变化
(1)下列反应中,属于吸热反应的是
a.灼热的炭与二氧化碳反应 b.煅烧石灰石 c.铝与盐酸反应 d.盐酸与碳酸氢钠反应
(2)已知稀溶液中,1mol 与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示与NaOH反应的中和热的热化学方程式
(3)实验测得,1g甲醇(,常温下为液态)在氧气中完全燃烧释放出20kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:
(4)恒温恒容时,能表明达平衡状态的是
A.单位时间内生成n mol CO同时消耗n mol B.c(CO) 不随时间改变
C.的体积分数不变 D.Fe的浓度不变
E.容器内压强不再变化 F.正反应的平衡常数不再变化
G.气体的总质量不再变化
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【推荐2】按要求完成下列问题。
(1)反应过程中的能量变化如图,回答下列问题。
①该反应=___________ (用含式子表示);
②在反应体系中加入催化剂,___________ (填“增大”、“减小”、“不变”),___________ (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)在一定温度下,将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应:,2min末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol/L,请填写下列空白
①x值等于___________ 。
②A的转化率为___________ 。
③生成D的反应速率为___________ 。
(3)在碳循环中,以为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如图。
第二步反应的___________ 0(填“>”、“<”或“=”)。从图像分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤是第___________ 步反应。
(1)反应过程中的能量变化如图,回答下列问题。
①该反应=
②在反应体系中加入催化剂,
(2)在一定温度下,将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应:,2min末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol/L,请填写下列空白
①x值等于
②A的转化率为
③生成D的反应速率为
(3)在碳循环中,以为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如图。
第二步反应的
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【推荐3】研究化学反应的原理,对掌握物质的应用有重要的意义。
(1)某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式为___________ 。反应开始至2min,Z的平均反应速率为___________ 。
(2)硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示:
反应I的热化学方程式为___________ 。反应III为___________ (选填“吸热”或“放热”)反应。
(3)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3 +Cu=2FeCl2+CuCl2)请将此反应设计成原电池,该原电池负极的电极材料为___________ ,正极的电极材料为___________ ,电解质溶液为___________ ,负极的电极反应式为___________ 。
(1)某温度时,在2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式为
(2)硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示:
反应I的热化学方程式为
(3)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3 +Cu=2FeCl2+CuCl2)请将此反应设计成原电池,该原电池负极的电极材料为
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解答题-无机推断题
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【推荐1】I.请将符合题意的下列变化的序号填在对应的横线上:①碘的升华;②氧气溶于水;③氯化钠溶于水;④烧碱熔化;⑤氯化氢溶于水;⑥氯化铵受热分解。
(1)化学键没有被破坏的是____ ;
(2)仅发生离子键破坏的是_____ ;
(3)既发生离子键又发生共价键破坏的是_____ ;
(4)已知拆开键、、键分别需要吸收的能量为、、。则由和反应生成需要放出____ 的热量。
II.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如下图所示(条件及其他物质略):ABCD
(1)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D的稀溶液能使蓝色的湿润石蕊试纸暂时变红,则A为___ 。写出A→B转化的化学方程式:____ 。
(2)若A为活泼金属元素的单质,D为强碱,焰色反应都显黄色,则A是____ 。A跟水发生反应的离子方程式为:____ 。
(1)化学键没有被破坏的是
(2)仅发生离子键破坏的是
(3)既发生离子键又发生共价键破坏的是
(4)已知拆开键、、键分别需要吸收的能量为、、。则由和反应生成需要放出
II.A、B、C、D均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如下图所示(条件及其他物质略):ABCD
(1)若A的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D的稀溶液能使蓝色的湿润石蕊试纸暂时变红,则A为
(2)若A为活泼金属元素的单质,D为强碱,焰色反应都显黄色,则A是
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【推荐2】按要求回答问题。
(1)依据事实,写出下列反应的热化学方程式:
①2 mol H2与2 mol I2蒸气完全反应时生成碘化氢气体,放出29.8 kJ的热量:___ 。
②1 g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出akJ的热量,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:___ 。
(2)如图所示反应是___ (填“吸热”或“放热”)反应,该反应的ΔH=___ kJ∙mol-1(用含E1、E2的代数式表示)。
(3)已知热化学方程式:H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,该反应的活化能为167.2 kJ/mol,则其逆反应的活化能为___ kJ/mol。
(4)如图是中和热的测定实验装置。
①从实验装置图看,图中尚缺少的一种玻璃用品是___ 。
②该实验常用0.50 mol∙L-1 HCl和0.55 mol∙L-1 NaOH溶液50 mL。解释NaOH溶液的浓度稍大的原因___ 。
③做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用___ 次。
(1)依据事实,写出下列反应的热化学方程式:
①2 mol H2与2 mol I2蒸气完全反应时生成碘化氢气体,放出29.8 kJ的热量:
②1 g甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出akJ的热量,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式:
(2)如图所示反应是
(3)已知热化学方程式:H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol,该反应的活化能为167.2 kJ/mol,则其逆反应的活化能为
(4)如图是中和热的测定实验装置。
①从实验装置图看,图中尚缺少的一种玻璃用品是
②该实验常用0.50 mol∙L-1 HCl和0.55 mol∙L-1 NaOH溶液50 mL。解释NaOH溶液的浓度稍大的原因
③做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用
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【推荐3】完成下列问题。
(1)23 g C2H6O(l)和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出683.5 kJ的热量,其热化学方程式:___________ 。
(2)1 mol C(s,石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量,请写出该反应的热化学方程式:___________ 。
(3)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)=2HI(g)。(填“增大”“减小”或“不变”)
①保持容器容积不变,向其中充入1 mol H2,反应速率___________ ,H2的转化率___________ 。
②保持温度不变,扩大容器体积,反应速率___________ 。
③保持容器体积不变,向其中充入1 mol N2,反应速率___________ 。
(1)23 g C2H6O(l)和一定量的氧气混合点燃,恰好完全反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出683.5 kJ的热量,其热化学方程式:
(2)1 mol C(s,石墨)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量,请写出该反应的热化学方程式:
(3)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:H2(g)+I2(g)=2HI(g)。(填“增大”“减小”或“不变”)
①保持容器容积不变,向其中充入1 mol H2,反应速率
②保持温度不变,扩大容器体积,反应速率
③保持容器体积不变,向其中充入1 mol N2,反应速率
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【推荐1】回答下列问题。
(1)请根据下列信息判断氢气燃烧生成水蒸气时热量变化。
生成1mol水释放的能量___________ kJ。
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),是工业制硫酸的主要反应之一、某条件下,在2 L恒容容器中投入2 mol SO2和1 mol O2,如图是反应体系中部分物质的物质的量随时间的变化曲线。
①0到10 min内, v(O2)=___________ 。
②下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________ (填字母)。
A. n(SO2) = n(SO3) B. v正 (SO2)=v逆 (SO2)
C. O2的含量保持不变 D.SO2、O2、SO3的浓度之比为2:1:2
③在密闭容器里,通入a mol SO2 (g)、b mol O2 (g)、c mol SO3 (g),发生上述反应,当改变某种条件时,反应速率会减小的是___________ (填字母)。
A.降低温度 B.加入催化剂
C.增大容器体积 D.恒容下,充入He
④工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2:7%,O2:11%,N2:82%):
化工生产中,为了提高反应进行的程度而调控反应条件时,需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。催化氧化的生产时:温度较低时,反应速率小,需要很长时间才能达到化学平衡,生产成本高;而压强越大,对动力和生产设备的要求也越高。请结合上表,分析工业生产SO2催化氧化过程的适宜条件为:___________ 。
(1)请根据下列信息判断氢气燃烧生成水蒸气时热量变化。
生成1mol水释放的能量
(2)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),是工业制硫酸的主要反应之一、某条件下,在2 L恒容容器中投入2 mol SO2和1 mol O2,如图是反应体系中部分物质的物质的量随时间的变化曲线。
①0到10 min内, v(O2)=
②下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是
A. n(SO2) = n(SO3) B. v正 (SO2)=v逆 (SO2)
C. O2的含量保持不变 D.SO2、O2、SO3的浓度之比为2:1:2
③在密闭容器里,通入a mol SO2 (g)、b mol O2 (g)、c mol SO3 (g),发生上述反应,当改变某种条件时,反应速率会减小的是
A.降低温度 B.加入催化剂
C.增大容器体积 D.恒容下,充入He
④工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2:7%,O2:11%,N2:82%):
0.1 | 0.5 | 1 | 10 | |
400 | 99.2 | 99.6 | 99.7 | 99.9 |
500 | 93.5 | 96.9 | 97.8 | 99.3 |
600 | 73.7 | 85.8 | 89.5 | 96.4 |
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解答题-实验探究题
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【推荐2】化学反应伴随有能量的变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。某学生分别取50mL的0.50mol/L盐酸与0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应,实验记录数据如下:
①已知热量计算,盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是,又知中和后生成溶液的比热容c=4.180J/(g・℃),依据该学生的实验数据计算,该实验测得的______ ℃,______ J;该实验数据测出的中和热______ (保留1位有效数字)。
②上述实验得出的大于-57.3,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HCl溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
③若改用60mL 0.25 和50mL 0.55 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量______ (填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则是否影响中和热的计算结果______ (填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
④若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热会______ (填“偏大”、“偏小”或“不影响”)。
(2)通过化学键的键能计算。已知:
计算可得: ______ 。
(3)通过盖斯定律计算。氧化亚铜()常用于制船底防污漆,已知反应:
则的______ (用和表达)。
(1)通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。某学生分别取50mL的0.50mol/L盐酸与0.55mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应,实验记录数据如下:
实验序号 | 起始温度℃ | 终止温度℃ | |
盐酸 | 氢氧化钠 | 混合溶液 | |
1 | 20.0 | 20.2 | 23.3 |
2 | 20.2 | 20.4 | 23.5 |
3 | 20.6 | 20.6 | 25.6 |
②上述实验得出的大于-57.3,产生偏差的原因不可能是
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取HCl溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度
③若改用60mL 0.25 和50mL 0.55 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量
④若改用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热会
(2)通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类 |
|
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|
键能/ | 436 | 496 | 463.4 |
(3)通过盖斯定律计算。氧化亚铜()常用于制船底防污漆,已知反应:
则的
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【推荐3】反应热及数据广泛应用于科学研究和工业生产方面。
(1)若1g石墨完全燃烧放出的热量为akJ,则石墨完全燃烧的热化学方程式为___________ 。
(2)“长征2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2作推进剂。12.0g液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体,放出510kJ热量。该反应的热化学方程式为___________ 。
(3)键能指气态分子解离为气态原子所需的能量。已知,其中H—H、O=O、O—H的键能依次为、、,又知,则氢气的燃烧热___________ 。
(4)测定中和反应的反应热的实验步骤如下:①用量筒量取盐酸倒入内筒中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取溶液,测出溶液温度;③将溶液沿玻璃棒缓慢倒入内筒中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。上述实验步骤中一处不合理的操作应改成_________ 。如果采用氨水代替氢氧化钠溶液,测得的中和反应的反应热_________ (“偏大”“偏小”或“相等”)。
(5)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应的能量变化如图。
①稳定性:HCN___________ HNC(填“>”、“<”或“=”)。
②该异构化反应的ΔH=___________ 。
(6)科学家用氮气和氢气制备肼,过程如下:
则 ΔH=___________ kJ/mol(用含a、b、c的计算式表示)。
(1)若1g石墨完全燃烧放出的热量为akJ,则石墨完全燃烧的热化学方程式为
(2)“长征2F”运载火箭使用N2O4和C2H8N2作推进剂。12.0g液态C2H8N2在液态N2O4中燃烧生成CO2、N2、H2O三种气体,放出510kJ热量。该反应的热化学方程式为
(3)键能指气态分子解离为气态原子所需的能量。已知,其中H—H、O=O、O—H的键能依次为、、,又知,则氢气的燃烧热
(4)测定中和反应的反应热的实验步骤如下:①用量筒量取盐酸倒入内筒中,测出盐酸温度;②用另一量筒量取溶液,测出溶液温度;③将溶液沿玻璃棒缓慢倒入内筒中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。上述实验步骤中一处不合理的操作应改成
(5)理论研究表明,在101kPa和298K下,异构化反应的能量变化如图。
①稳定性:HCN
②该异构化反应的ΔH=
(6)科学家用氮气和氢气制备肼,过程如下:
则 ΔH=
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