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 > 化学反应中能量变化的原因 > 化学键与化学反应中的能量关系
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:222 题号:16633264
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)H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g)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
⑤CO2 +C2CO
⑥Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合
⑦C+ H2O(g)CO+ H2
⑧Al与盐酸反应
(3)某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2

若E1>E2,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Fe2+与Cu2+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。

将CH4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OH-定向移向A电极,则_______(填“A”或“B”)处电极入口通CH4,其电极反应式为_______

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【推荐1】回答下列问题
(1)能源是现代社会物质文明的原动力,与我们每个人息息相关。下图是反应过程中的能量变化图。

①由图可知,反应物的总键能_______(填“”、“”或“”)生成物的总键能。
②已知氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的能量,且氧气中键完全断裂时需要吸收的能量,水蒸气中键形成时放出的能量,则氢气中键断裂时吸收的能量为_______
(2)化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
①铅蓄电池是常见的化学电源之一,其充电、放电的总反应是:2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4,铅蓄电池放电时是将_______能转化为_______能,负极是_______(填物质化学式)。
②下图为氢氧燃料电池的构造示意图,由此判断Y极为电池的_______极,电极反应式为______________(填“正”或“负”)极作定向移动,电路中每转移电子,标准状况下负极上消耗气体的体积是_______ L。

③为了验证氧化性强弱,设计一个装置,下列装置既能产生电流又能达到实验目的的是_______
A. B. C. D.
2022-09-24更新 | 287次组卷
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【推荐2】氮氧化物(NOx)是一种主要的大气污染物,必须进行处理。
(1)汽车发动机工作时会引发N2O2反应生成NO,其反应过程中的能量变化如下:
反应N2(g)→2N(g)O2(g)→2O(g)N(g)+O(g)→NO(g)
反应热ΔH 1ΔH 2ΔH 3
热量值kJ·mol-1945498630

H 1________0,ΔH 3____0。(“>”“<”)
N2(g)+O2(g) === 2NO(g)       ΔH_____kJ·mol-1
(2)利用NH3在一定条件下与NO反应生成无污染的气体。其热化学方程式为:4NH3 (g)+6NO(g) ===5N2(g)+6H2O(g)   ΔH=-1807.98 kJ·mol-1,下列能表示该反应中能量变化的是______(填字母)。

(3)利用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4 (g)+4NO2(g) === 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)     ΔH= -574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g) === 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)        ΔH= -1160 kJ·mol-1
H2O(l) === H2O(g)       ΔH=44 kJ·mol-1CH4 NO2 反应生成N2(g)H2O(g)的热化学方程式为______,1.6gCH4还原NO2 生成N2和液态水时放出的热量为____kJ。
(4)利用电解法处理含氮氧化物的废气。实验室模拟电解法吸收NO,装置如图所示(均为石墨电极),电解过程中NO转化为硝酸的化学方程式为____
2019-01-04更新 | 11次组卷
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【推荐3】合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)化学家GethardErtl证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的过程,示意图如图:

下列说法正确的是___(填标号)。
a.①表示N2、H2分子中均是单键
b.该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
c.③→④需要吸收能量
d.②→③需要吸收能量
(2)已知N2(g)+O2(g)2NO(g)K(298K)=5×10-31;N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)K(298K)=4.1×106,请分析工业上选用氮气与氢气反应固氮,而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是___
(3)对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在一定条件下氨的平衡含量如表。
温度/℃压强/MPa氨的平衡含量
2001081.5%
550108.25%

哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是___。(提示:温度会影响催化剂的活性)
(4)一定温度下,向容积恒定的密闭容器中充入1mol氮气和3mol氢气,一段时间后达化学平衡状态。若保持其他条件不变,向上述平衡体系中再充入1mol氮气和3mol氢气,氮气的平衡转化率_____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行实验,所得结果如图所示(其他条件相同),则实际生产中适宜选择的催化剂是___(填“A"“B”或“C”)。
2020-10-09更新 | 91次组卷
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