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:145 题号:19061459
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。
Ⅰ.氢能是理想的能源之一。回答下列问题:
(1)利用太阳能催化光解水是制备的方法之一,其原理如图1所示,光解水中能量的转化形式为光能转化为_______
   
(2)在高温时,水蒸气与灼热的炭反应也能制得。该反应的能量变化如图2所示。
   
①该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。下列有关该反应的说法正确的是_______(填字母)。
a.反应物的总能量高于产物的总能量
b.该反应过程中化学能全部转化为热能
c.该反应属于氧化还原反应
d.反应过程中,化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
、C都是常用的燃料。完全燃烧生成时,放出的热量分别为。相同质量的这三种燃料完全燃烧时放出的热量由大到小的顺序为_______(用化学式表示)。
Ⅱ.原电池是将化学能转化为电能的一种装置。
常温下,将除去表面氧化膜的铝片、铜片插入浓中组成原电池,装置如图甲所示,测得原电池的电流强度随时间的变化如图乙所示,反应过程中有红棕色气体产生。后,外电路中电子的流动方向发生改变。
   
(3)后,原电池的铜片是_______(填“正”或“负”)极,其电极反应式为_______,溶液中的_______(填“正”或“负”)极移动。

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【推荐1】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。CO2 可以被NaOH溶液捕获,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。

(1)下列有关该方法的叙述中正确的是______
a.能耗大是该方法的一大缺点
b.整个过程中,只有一种物质可以循环利用
c.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤
d.该方法可减少碳排放,捕捉到的 CO2还可用来制备各种化工产品
(2)若所得溶液 pH=13,CO2 主要转化为______(写离子符号)。已知 CS2与 CO2分子结构相似, CS2的电子式是______,CS2熔点高于 CO2,其原因是______
(3)CO2 与 CH4 经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g)-120kJ,补全下图中 CO2 与 CH4 催化重整反应的能量变化示意图(即,注明生成物能量的大致位置及反应热效应数值)_______________

(4)常温下,在 2L 密闭容器中,下列能说明该反应达到平衡状态的是______
a.每消耗 16gCH4 的同时生成 4gH2
b.容器中气体的压强不再改变
c.混和气体的平均相对分子质量不发生改变
d.容器中气体的密度不再改变
反应进行到 10 min 时,CO2 的质量减少了 8.8 g,则 0~10 min 内一氧化碳的反应速率是______
(5)按一定体积比加入 CH4 和 CO2,在恒压下发生反应,温度对 CO 和 H2 产率的影响如图所示。此反应优选温度为 900℃的原因是______
2020-02-14更新 | 130次组卷
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【推荐2】在一定条件下,容积为10L的密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入该密闭容器中,10min时有0.1molCO生成,则10min内该反应的平均速率v(H2)=_______
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是_______
a.容器内H2的物质的量保持不变
b.容器内各种气体共存
c.消耗1molCH4,同时生成1molCO
d.断裂2molH-O,同时断裂3molH-H
(3)已知该反应为吸热反应,则甲烷和水蒸气的总能量比一氧化碳和氢气的总能量_______。(填高或低)
(4)电动汽车的某种燃料电池如图所示,其中一极通甲烷,一极通空气。则a极通的是_______,a、b极的电极反应分别为_______
   
2023-05-19更新 | 99次组卷
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【推荐3】甲醇是一种重要化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知:CH3OH(g) ===HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g)           ΔH=-484 kJ·mol-1
工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)O2(g)反应生成HCHO(g)H2O(g)的热化学方程式:__________________________
(2)工业上可用如下方法合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键C—CC—HH—HC—OC≡OO—H
键能/ kJ·mol-1348413436358x463

请回答下列问题:
该反应的ΔS____(“>”“<”)0。右图中曲线a到曲线b的措施是_____________________________

已知CO中的CO之间为三键,其键能为x kJ·mol-1,则x=____
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。
该电池负极的电极反应式为__________________
若以该电池为电源,用石墨作电极电解200 mL含有如下离子的溶液。
离子Cu2+H+ClSO42 -
c/mol·L-10.5220.5

电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为____

(4)电解水蒸气和CO2产生合成气(H2+CO)。较高温度下(700~1 000 ℃),在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压,H2OCO2在氢电极发生还原反应产生O2−,O2−穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极,在氧电极发生氧化反应得到纯O2。由上图可知A为直流电源的____(正极负极”),请写出以H2O为原料生成H2的电极反应式:_______
2017-09-09更新 | 360次组卷
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