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 > 化学能与物质稳定性之间的关系
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:87 题号:21798151
Ⅰ.完成下列问题
(1)叔丁基氯与碱溶液经两步反应得到叔丁基醇,反应(CH3)3CCl+OH-→(CH3)3COH+Cl-的能量与反应进程如图所示。下列说法正确的是______
A.该反应为吸热反应
B.(CH3)3C+比(CH3)3CCl稳定
C.第一步反应一定比第二步反应快
D.增大碱的浓度和升高温度均可加快反应速率

(2)下列有关热化学方程式的叙述正确的是_______
A.已知C(石墨,s)C(金刚石,s)ΔH>0,则金刚石比石墨稳定
B.含20.0gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量,则该反应的热化学方程式为NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);ΔH=-57.4kJ·mol-1
C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-akJ·mol-1,则将14gN2(g)和足量H2置于一密闭容器中,充分反应后放出0.5akJ的热量

(3)已知反应:2NO(g)+2CO(g)=N₂(g)+2CO₂(g),在298K、100kPa的条件下,其中ΔH=-113.0kJ·mol-1,ΔS=-145.3J·mol-1·K-1,该反应___________(填“能”或“不能”)用于消除汽车尾气中的NO,理由为___________。实际上,如果不采取一定措施,汽车尾气并不会自动消除,原因是___________
Ⅱ.CH4和CO2在催化剂作用下可以转化为合成气(主要含H2、CO和少量H2O的混合气体)。
主反应为:I.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),ΔH1=+247kJ·mol-1
主要副反应有:Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),ΔH2=+41.2kJ·mol-1
Ⅲ.CH4(g)C(s)+2H2(g),ΔH3=+74.8kJ·mol-1
Ⅳ.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g),ΔH4=-131kJ·mol-1
完成下列填空:
(4)写出CH4和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式___________
(5)对于反应Ⅰ,有利于提高CH4平衡转化率的措施是______________________(任写两条)。
(6)反应Ⅰ温度控制在550~750℃之间,从反应速率角度分析,选择该温度范围的可能原因:___________
(7)某温度下,反应Ⅰ的平衡常数K=0.16,该温度下,测得容器中CH4、CO2、CO和H2的浓度分别为0.5mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.25mol/L,此时,反应Ⅰ是否处于平衡状态?若不是,预测反应的方向。___________
(8)CH4和CO2各1mol充入密闭容器中,发生反应I。
①300℃,100kPa,反应达到平衡时CO2体积分数与温度的关系如图中曲线所示。则n(平衡时气体):n(初始气体)=___________

②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2体积分数___________点对应的平衡常数最小,理由是:______________________点对应压强最大,理由是:___________

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①图中四种MgX2的热稳定由小到大的顺序是:_______
②MgBr2(s)+Cl2(g)MgCl2(s)+Br2(g) △H=_______ kJmol-1
某温度下,在密闭恒容容器中放入一定量MgBr2(s)和Cl2(g)进行该反应,一定时间后不能说明该反应已经达到平衡的是_______。(选填序号)。
A.容器内的压强不再改变          B.混合气体的密度不再改变
C.混合气体的颜色不再改变       D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
E.容器内的固体的质量不再改变
③工业上用金属Mg与I2反应制取MgI2时,常加入少量水,水的作用是_______
④AgBr常用作感光剂和镇静剂,工业制得的AgBr固体常含有AgCl固体。现有含AgCl质量分数为14.35%的AgBr固体100.00g,可用饱和KBr溶液一次性浸泡,恰好溶解除去AgCl固体,需要5.015 mol∙L-1的饱和KBr溶液的体积至少为_______mL。(保留4位有效数字)(已知常温下Ksp(ABr)=5.418×10-13Ksp(AgCl)=1.806×10-10)
(2)将一定量的PCl5(g)在T℃、Po压强下发生反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),测得平衡时PCl5的分解率为a,求该温度下此反应的平衡常数Kp=_______。(用含a的式子表示。其中为各组分的平衡分压,如,p为平衡总压,为平衡系统中PCl5的物质的量分数)
(3)向11mL0.40molL-1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液,16分钟时测得生成O2的体积(已折算为标准状况)为44.8mL。资料显示,反应分两步进行:①2Fe3++H2O2=2Fe2++O2+2H+,②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。反应过程中能量变化如图1所示,在图2中画出在0~16分钟内产生O2的物质的量随时间的变化示意图_______
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(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,生成NOx等污染大气,其中生成NO的能量变化如图所示,则图中三种分子最稳定的是_________

       

(2)符合某些特征的化学反应理论上都可以设计成原电池。下列化学反应_______(填字母)不能设计成原电池。
A.CH4+2O2=CO2+2H2OB.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
C.2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2OD.Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
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装置

   

   

   

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(4)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。电池工作时,外电路上电流的方向应从电极___________(填A或B)流向用电器。内电路中,向电极___________(填A或B)移动,电极A上CO参与的电极反应为___________

       

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A.单位时间内生成n mol B的同时生成3n molA
B.混合气体的压强不变
C.混合气体的颜色不再改变(C为有色气体)
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