组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 反应热 > 能量的相互转化 > 吸热反应和放热反应
题型:解答题-原理综合题 难度:0.85 引用次数:256 题号:14559231
载人航天器中,可将航天员呼出的CO2转化为 H2O,再通过电解 H2O 获得 O2,实现 O2的再 生,同时还能制备 CH4.已知:
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l) H =-252.9kJ/mol
②2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) H =571.6kJ/mol
请回答下列问题:
(1)反应①属于_______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H =_______ kJ/mol。
(3)利用 CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如表:
化学键H-HC=CC-CC-H
E(kJ/mol)436a348413
①已知2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) ΔH =+167kJ/mol,则a=_______
②已知5C2H4(g)+12 (aq)+36H+ (aq)=12Mn2+ (aq)+10CO2 (g)+28H2O(l) ΔH =-m kJ·mol-1,当放出的热量为n kJ时,该反应转移电子的物质的量为_______mol。(用含m、n 的代数式表示)
③制备合成气反应历程分两步,步骤Ⅰ:CH4(g) C(ads)+2H2(g);步骤Ⅱ:C(ads)+ CO2(g) 2CO(g)。上述反应中 C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图

E4-E1表示步骤Ⅰ正反应的 _______,制备合成气反应可在_______ (填“高温” 或“低温”)下自发进行。

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解题方法
【推荐1】化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化,是人类获取能量的重要途径,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
Ⅰ.完成下列问题
(1)的反应过程如图所示:

该反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应,其吸收或放出的热量为___________
(2)下列变化中属于吸热反应的是___________(填序号)。
①液态水汽化                                        ②将胆矾加热变为白色粉末
③浓硫酸稀释                                        ④生石灰与水反应生成熟石灰
                           与固体混合
             ⑧Al与盐酸反应
(3)某化学反应中,设反应物的总能量为,生成物的总能量为。若,则该反应可用图(填“A”或“B”)___________表示。

Ⅱ.回答下列问题
(4)为了验证的氧化性强弱,如图装置能达到实验目的的是___________(填装置序号),其正极的电极反应式为___________;若构建该原电池时两个电极的质量相等,当导线中通过0.4mol电子时,两个电极的质量差为___________g。

(5)将设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。实验测得定向移向A电极,则___________(填“A”或“B”)处电极入口通

2024-06-02更新 | 197次组卷
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【推荐2】化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是___________(填字母)。
A.Na2O与水反应                              B.甲烷的燃烧反应
C.Ba(OH)2·8H2O与氯化铵反应        D.锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类H-HCl-ClH-Cl
键能(kJ/mol)436247434
计算可得:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H= ___________kJ·mol-1
②通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101 kPa时:
I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-414 kJ·mol-1
II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511 kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:___________
(3)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇,反应的能量变化如下图所示。
   
①补全上图:图中A处应填入___________
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后,该反应的△H___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
③某研究者分别以甲醇和汽油做燃料,实验测得在发动机高负荷工作情况下,汽车尾气中CO的百分含量与汽车的加速性能的关系如图所示。
   
据图信息分析,与汽油相比,甲醇作为燃料的优点是___________
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【推荐3】50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,回答下列问题:

(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________。烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是________。大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值________,(填“偏大”“偏小”“无影响”下同),用50mL浓硫酸代替盐酸溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________
(2)向盛装稀盐酸的烧杯中加入NaOH溶液的正确操作是________
A.沿玻璃棒缓慢加入            B.一次性迅速加入                 C.分三次加入
(3)实验中改用60mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”、“不相等”),所求中和热________。(填“相等”、“不相等”)
(4)化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。下列反应中,属于放热反应的是________(填序号)。
a. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合搅拌   b. 高温煅烧石灰石   c. 铝与盐酸反应
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