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:0.4 引用次数:389 题号:22452690
研究化学反应的能量变化和速率变化是研究化学反应的重要角度。
(1)化学反应中能量变化的主要原因是___________
(2)由天然气和水反应制备氢气:,该反应过程中能量变化如下图所示,则该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。已知破坏1 mol化学键需要吸收的热量如表所示,则该反应吸收或放出的热量为___________kJ(用含a、b、c、d的代数式表示)。

化学键
吸收热量(kJ/mol)abcd

(3)某兴趣小组将除去氧化膜的镁条投入到少量稀盐酸中进行实验,实验测得氢气的产生速率变化情况如图曲线所示,对该曲线的解释中正确的是___________。

A.从的原因是镁与酸的反应是放热反应,体系温度升高
B.从的原因水蒸发,致使酸的浓度升高
C.从的原因是随着反应的进行镁条的质量下降
D.从的原因是随着反应的进行,的浓度逐渐下降

(4)在容积不变的10 L密闭容器中进行如下反应:,开始时A的物质的量为3 mol B的物质的量为5 mol;5 min末测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率为0.02 mol/(L·min)。
①5 min末A的物质的量浓度为___________
②前5 min内用B表示的化学反应速率___________
③化学方程式中n的值为___________

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解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐1】Ⅰ.如图是氢气分子的形成过程示意图,请回答下列问题:

(1)H-H键的键长为___________,①—⑤中,体系能量由高到低的顺序是___________
(2)下列说法中正确的是___________。
A.氢气分子的能量高于氢原子
B.由①到④,电子在核间出现的概率增加
C.由④到⑤,必须消耗外界的能量
D.氢气分子之间存在共价键
(3)下列与氢原子有关的说法中,错误的是___________。
A.在氢原子的电子云图中,小黑点的疏密程度表示电子在该区域出现的概率密度
B.霓虹灯能够发出五颜六色的光,其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
C.利用玻尔原子结构模型可以较好地解释氢原子光谱为线状光谱
D.氢原子核外只有一个电子,它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线
(4)已知几种常见化学键的键能如下表所示。
化学键Si—OH—OSi—SiSi—C
键能/kJ460467498176X

①比较Si-Si键与Si-C键的键能大小(填“>”“<”或“=”):X___________176kJ
被誉为21世纪人类最理想的燃料。试计算:每千克燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为___________kJ。
Ⅱ.科学家已研制出利用太阳能产生激光,并在二氧化钛()表面作用使海水分解得到氢气激光的新技术:。试回答下列问题:
(5)分解海水时,实现了从光能转化为___________能。分解海水的反应属于反应___________(填“放热”或“吸热”)。
(6)氢气可用于燃料电池。燃料电池使用气体燃料和氧气直接反应产生电能,是一种很有前途的能源利用方式。某种培根型碱性氢氧燃料电池原理如图所示,下列有关该电池的说法正确的是___________。
A.出口I处有KOH生成
B.循环泵可使电解质溶液不断浓缩、循环
C.电池放电时,向镍电极I的方向迁移
D.正极电极反应为:
(7)储氢是氢能利用的关键技术。科学家最近研究出一种环保,安全的储氢方法,其原理可表示为:下列有关说法正确的是___________。
A.储氢、释氢过程均无能量变化
B.具有离子键和共价键
C.储氢过程中,被氧化
D.释氢过程中,每消耗0.1mol放出2.24L的
(8)工业合成氨中也会用到氢气。在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用 分别表示,已知:,下列说法不正确的是___________。
A.该催化剂既能吸附氢气分子,也能吸附氮气分子
B.②→③过程是吸热过程,③→④过程是放热过程
C.合成氨反应中,反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量
D.使用催化剂,合成氨反应放出的热量减少
2023-03-29更新 | 224次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐2】催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产需采用催化工艺。
I.(1)催化剂的选择性指在能发生多种反应的反应系统中,同一催化剂促进不同反应的程度的比较,实质上是反应系统中目的反应与副反应之间反应速度竞争的表现。如图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下,CH3OH与O2反应主要生成____(选填“CO或CO2或HCHO”)。

(2)2007年诺贝尔化学奖授予善于做“表面文章”的德国科学家哈德·埃特尔,他的成就之一是证实了气体在固体催化剂表面进行的反应,开创了表面化学的方法论。埃特尔研究的氮气和氢气分子在固体催化剂表面发生的部分变化过程如图所示:

①下列说法不正确的是____
A 升高温度可以提高一段时间内NH3的生产效率
B 图示中的②一③以及后面几个过程均是放热过程
C 此图示中存在H-H键断裂和N-N键断裂,以及N-H键的形成过程
②合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用Cu(NH32Ac(醋酸二氨合亚铜,Ac代表醋酸根)溶液来吸收原料气中的CO,其反应是:
生产中必须除去原料气中CO的原因是 ___;Cu(NH32Ac溶液吸收原料气中的CO的生产适宜条件应是___
Ⅱ.氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程,是生物圈内基本的物质循环之一,存在较多蓝、绿藻类的酸性水体中存在有如图所示的氮循环,请回答相关问题。

(3)NH4+硝化过程的方程式是2NH4++3O2 2HNO3+2H2O+2H+,恒温时在亚硝酸菌的作用下发生该反应,能说明体系达到平衡状态的是____(填标号)。
A 溶液的pH不再改变
B NH4+的消耗速率和H+的生成速率相等
C 溶液中NH4+、NH3•H2O、HNO3、NO2-的总物质的量保持不变
实验测得在其它条件一定时,NH4+硝化反应的速率随温度变化曲线如下图A所示,温度高于35℃时反应速率迅速下降的原因可能是 ___

(4)亚硝酸盐含量过高对人和动植物都会造成直接或间接的危害,因此要对亚硝酸盐含量过高的废水进行处理。处理亚硝酸盐的方法之一是用次氯酸钠将亚硝酸盐氧化为硝酸盐,反应方程式是ClO-+ NO2-=NO3-+Cl-。在25℃和35℃下,分别向NO2-初始浓度为5×10-3 mol/L的溶液中按不同的投料比加入次氯酸钠固体(忽略溶液体积的变化),平衡时NO2-的去除率和温度、投料比的关系如上图B所示,a、b、c、d四点ClO-的转化率由小到大的顺序是____,35℃时该反应的平衡常数K=____(保留三位有效数字)。
2020-04-17更新 | 649次组卷
解答题-原理综合题 | 较难 (0.4)
【推荐3】T℃时,将2mol A(g)和1mol B(g)置于容积为2L的恒容密闭容器中(压强为Pa)发生反应:,该反应为放热反应。若保持温度不变,某兴趣小组同学测得反应过程中容器内压强随时间的变化关系如图所示。
   
(1)该反应中,反应物的总能量___________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(2)下列措施能加快该化学反应速率的是___________(填字母)。
A.恒容时充入He(g)B.恒容时充入物质A(g)
C.升高温度D.及时分离出物质C(g)
(3)0~6min内,用C的浓度变化表示该反应的平均速率为___________
(4)已知:1mol气态物质的相对能量数据如表所示。
物质ABC
1mol物质的能量/kJ436158237
平衡时,B的转化率为___________,反应放出的热量为___________kJ。
(5)在T℃时,将2mol A(g)和1mol B(g)置于一容积可变的恒压密闭容器中。下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.容器内A、B的浓度之比为2:1                    b.
c.混合气体的密度保持不变                           d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
2023-06-13更新 | 193次组卷
共计 平均难度:一般