解题方法
1 . 在碳循环中,以为原料生产尿素的反应历程与能量变化示意图如图所示。第二步反应的_______ 0(填“>”、“<”或“=”)。从图像分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤是第_______ 步反应,并说明理由______________ 。
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2 . 人类利用化学反应不仅可以创造新物质,还可以实现不同形式能量之间的转化,化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展。与研究化学反应中的物质变化一样,研究化学反应中的能量变化同样具有重要意义。热化学方程式是一种化学用语,它表示的是一个化学反应中的反应焓变和物质变化。
(1)下列反应中,生成物总能量低于反应物总能量的是___________。
A.碳酸钙受热分解 | B.八水合氢氧化钡与氯化铵的反应 |
C.金属与酸与水的反应 | D.煤与高温下的水蒸气反应 |
(2)下列说法错误的是___________。
A.在同一反应中,焓变和反应热的数值不相等 |
B.有化学键破坏的一定是化学反应,且一定伴随着能量的变化 |
C.一个化学反应中,反应物的焓小于生成物的焓时, |
D.反应体系向环境中释放能量,反应体系的焓会减小 |
(3)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的一种反应原理如下: ,下列说法正确的是___________。
A.1L蒸汽与1L水蒸气反应生成1L气体与3L氢气吸收热量49.0kJ |
B.1个分子与1个水分子反应生成1个分子与3个分子吸收热量49.0kJ |
C.1mol气体与1mol液态水反应生成1mol气体与3mol氢气吸收的热量小于49.0kJ |
D.相同条件下1mol与1mol的能量总和小于1mol与3mol的能量总和 |
(4)氢气是一种清洁能源,如图是和反应生成的能量变化示意图,由图可知___________。
A.,断键吸收的能量小于成键释放的能量 |
B. |
C.和具有的总能量比所具有的总能量高 |
D.生成2mol需要吸收483.6kJ的能量 |
(5)根据碘与氢气反应的热化学方程式
(ⅰ)
(ⅱ)
下列判断正确的是___________。
A.254g中通入2g,反应放热9.48kJ |
B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ |
C.反应(ⅰ)的产物比反应(ⅱ)的产物稳定 |
D.反应(ⅱ)的反应物总能量比反应(ⅰ)的反应物总能量低 |
(6)能表示反应的示意图是
A. B. C. D.
已知:常温常压下,8g甲烷气体在足量氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时放出445kJ热量,写出甲烷气体的燃烧热的热化学方程式:
(7)下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能,单位为)。回答问题:
化学键 | H―H | H―Cl |
键能 | 436 | 431 |
①下列关于键能的叙述正确的是
A.每生成1mol H―Cl吸收431kJ能量 B.每生成1mol H―Cl放出431kJ能量
C.每拆开1mol H―H放出436kJ能量 D.每拆开1mol H―H吸收436kJ能量
②已知热化学方程式: 。则的键能为
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3 . 化学反应过程中释放或吸收的热量在生活、生产、科技及科研中应用广泛。
(1)制作冷敷袋可利用______ (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)“即热饭盒”为生活带来便利,它可利用下面______ (填字母)反应放热加热食物。
(3)已知:2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的______ (填字母)表示。
②写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式____________ 。
(4)某反应过程中能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是______。
(5)计算化学反应中的能量变化有多种途径。
①通过化学键的键能计算。已知:
计算可得:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH =______ kJ/mol
②通过盖斯定律计算。已知:
2Na(s)+O2(g)=Na2O (s) ΔH=-414kJ/mol
2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH=-511kJ/mol
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:__________________ 。
(6)化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见,比如某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上,该电池用30%H2SO4溶液作电解质溶液,其简易装置如图所示。
在这个燃料电池中,正极的电极反应为____________ 。若在标况下,消耗了33.6L的氢气,此时电路中转移的电子数目为______ 个(用阿伏加德罗常数表示)。
(1)制作冷敷袋可利用
(2)“即热饭盒”为生活带来便利,它可利用下面______ (填字母)反应放热加热食物。
A.浓硫酸和水 | B.生石灰和水 | C.纯碱和水 | D.食盐和白醋 |
(3)已知:2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的
②写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式
(4)某反应过程中能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是______。
A.该反应为放热反应 |
B.催化剂改变了化学反应的热效应 |
C.催化剂不改变化学反应过程 |
D.反应中断开化学键吸收的总能量高于形成化学键放出的总能量 |
(5)计算化学反应中的能量变化有多种途径。
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键 | H-H | Cl-Cl | H-Cl |
键能(kJ/mol) | 436 | 247 | 434 |
②通过盖斯定律计算。已知:
2Na(s)+O2(g)=Na2O (s) ΔH=-414kJ/mol
2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH=-511kJ/mol
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式:
(6)化学能与其他能量间的转换在生活中处处可见,比如某种氢氧燃料电池已经成功应用在城市公交汽车上,该电池用30%H2SO4溶液作电解质溶液,其简易装置如图所示。
在这个燃料电池中,正极的电极反应为
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4 . 生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)2022年2月22日,陕西人民政府发布政府工作报告,将打造全国重要的清洁能源基地作为重点工作之一,下列不属于新能源的是____。
(2)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面反应释放的热量加热食物____。
(3)下列反应中,在原理上可以设计成原电池的是____。
(4)已知:2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。该反应的能量变化可用图中的___________ (填字母)表示。
(1)2022年2月22日,陕西人民政府发布政府工作报告,将打造全国重要的清洁能源基地作为重点工作之一,下列不属于新能源的是____。
A.太阳能 | B.风能 | C.地热能 | D.天然气 |
(2)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面反应释放的热量加热食物____。
A.生石灰和水 | B.浓硫酸和水 | C.纯碱和水 | D.食盐和白醋 |
(3)下列反应中,在原理上可以设计成原电池的是____。
A.NaOH与H2SO4的反应 | B.氧化铝与盐酸的反应 |
C.石灰石的分解 | D.氢气与氧气的反应 |
(4)已知:2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。该反应的能量变化可用图中的
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5 . 2023 年北京冬奥会速滑馆采用CO2跨临界直冷制冰。系统精密控制制冷剂CO2在冰面下的钢管中昼夜不停地进行气液转化,以确保冰面具有良好的稳定性和温度均匀性。
(1)CO2由液态转化为气态的过程中___________ 。
A.放出热量 B.吸收热量 C.发生化学变化
(2)上述转化过程中,微粒间的距离___________ 。
A.变大 B.变小 C.不变
(3)CO2分子的电子式为___________ ;该分子中的化学键类型为___________ 。
(4)碳元素有三种核素:12C、13C、14C。13C 中的“13”是指___________ 。
A.13C 的中子数 B.13C 的质量数 C.碳元素的相对原子质量
(5)C和Si是同主族元素,下列事实能说明两者非金属性相对强弱的是___________ 。
A.沸点:CH4<SiH4 B.相对原子质量:C<Si C.酸性:H2CO3>H2SiO3
(6)CO2甲烷化反应可将CO2直接转化为能源气体,具有较高的学术研究价值和工业化前景。反应原理:CO2+4H2CH4+2H2O(正反应为放热反应)。
①甲烷的结构式为___________ 。
②上述反应中,反应物总能量___________ 生成物总能量。(填“>”、“<”或“=”)
(1)CO2由液态转化为气态的过程中
A.放出热量 B.吸收热量 C.发生化学变化
(2)上述转化过程中,微粒间的距离
A.变大 B.变小 C.不变
(3)CO2分子的电子式为
(4)碳元素有三种核素:12C、13C、14C。13C 中的“13”是指
A.13C 的中子数 B.13C 的质量数 C.碳元素的相对原子质量
(5)C和Si是同主族元素,下列事实能说明两者非金属性相对强弱的是
A.沸点:CH4<SiH4 B.相对原子质量:C<Si C.酸性:H2CO3>H2SiO3
(6)CO2甲烷化反应可将CO2直接转化为能源气体,具有较高的学术研究价值和工业化前景。反应原理:CO2+4H2CH4+2H2O(正反应为放热反应)。
①甲烷的结构式为
②上述反应中,反应物总能量
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6 . I.肼可作氢气“储蓄罐”。Ni-Pt/La2O3是一种高选择性的肼分解制氢催化剂,催化反应机理如图所示,反应如下:
(1)根据上述信息,推测Ni-Pt/La2O3___________。
Ⅱ.肼类燃烧剂曾是火箭的“粮食”,但会造成污染,正逐渐被淘汰。新一代运载火箭采用全新配方——低温液氢液氧推进剂,让火箭飞得更稳健。已知一定条件下:
① '
②
③
④
(2)请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:___________ 。
(3)根据上述信息,以下说法正确的是___________。
(1)根据上述信息,推测Ni-Pt/La2O3___________。
A.能够有效降低制氢反应的反应热 |
B.同时提高制氢正反应和逆反应的速率 |
C.改变了制氢反应的反应历程 |
D.不参与化学反应,使用一段时间后无需补加 |
Ⅱ.肼类燃烧剂曾是火箭的“粮食”,但会造成污染,正逐渐被淘汰。新一代运载火箭采用全新配方——低温液氢液氧推进剂,让火箭飞得更稳健。已知一定条件下:
① '
②
③
④
(2)请写出相同条件下液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:
(3)根据上述信息,以下说法正确的是___________。
A.变化④为低温自发的过程 |
B.液氢液氧不点燃观察不到水生成,故该反应无法自发进行 |
C.0.5mol液态氢气的能量高于0.5mol气态氢气的能量 |
D.液氢和液氧作为火箭推进剂符合绿色化学理念 |
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7 . I.铁触媒催化合成氨经历下图所示①~⑥步基元反应(从状态I至状态VII):(1)催化反应往往经过物质“吸附”在催化剂表面和“脱附”过程。其中,“吸附”过程是上图中的第___________ 步基元反应,“脱附”过程是___________ (填“吸热”或“放热”)过程。
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变:___________ 。
(3)上述反应的___________0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知:。合成氨反应能自发进行的温度是___________。
Ⅱ.为模拟上述工业合成氨的过程,向体积恒为2L的密闭容器(温度恒为T℃)中充入1mol N2和3mol H2发生上述反应,测得N2的体积分数(N2)随时间(t)的变化如下表所示:
(5)40min时,N2的物质的量浓度是___________ (保留三位有效数字)。
(6)0~40min内,用H2表示该反应的平均速率为___________ 。
(7)用%表示N2的平衡转化率,则关于上述平衡体系的下列判断正确的是___________。
(8)T℃时,按下表数据向另一2L恒容容器中投料。则该时刻(N2)___________ (N2)(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)根据上图计算合成氨反应的焓变:
(3)上述反应的___________0(填“>”、“<”或“=”)。
A.> | B.< | C.= | D.无法判断 |
(4)已知:。合成氨反应能自发进行的温度是___________。
A.25℃ | B.125℃ | C.225℃ | D.325℃ |
Ⅱ.为模拟上述工业合成氨的过程,向体积恒为2L的密闭容器(温度恒为T℃)中充入1mol N2和3mol H2发生上述反应,测得N2的体积分数(N2)随时间(t)的变化如下表所示:
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
(N2) | 0.250 | 0.225 | 0.210 | 0.203 | 0.200 | 0.200 |
(5)40min时,N2的物质的量浓度是
(6)0~40min内,用H2表示该反应的平均速率为
(7)用%表示N2的平衡转化率,则关于上述平衡体系的下列判断正确的是___________。
A.若向恒温恒容的平衡体系中充入N2,则%一定增大 |
B.若向恒温恒压的平衡体系中充入He,则K一定减小 |
C.若K减小,则温度一定升高 |
D.若%减小,则K一定减小 |
(8)T℃时,按下表数据向另一2L恒容容器中投料。则该时刻(N2)
物质 | 物质的量/mol |
N2 | 4 |
H2 | 10 |
NH3 | 6 |
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8 . Ⅰ.CO2催化加氢可以生成低碳有机物,有以下反应:
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ:
(1)分子中化学键类型为___________ 。 分子的空间填充模型为___________ 。
A. B.
(2)已知反应Ⅰ是放热反应,能正确表示该反应的图示是___________ 。
A. B.
Ⅱ.在密闭容器中,充入和,在催化剂、200℃条件下,发生反应Ⅰ,部分反应物和产物随时间变化如图所示:
(3)末,以 的浓度变化表示反应的平均速率为___________ 。
(4)下列措施中能增大反应速率且利于平衡正向移动的是___________。
(5)下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是___________ 。
A.单位时间内消耗,同时生成
B.密闭容器中不发生变化
C.浓度之比为的状态
(6)储氢材料纳米碳管是空心管状的纳米级晶体,它有力地推动了氢氧燃料电池的开发。关于碳纳米管材料,下列说法错误的是___________ 。
A.与是同素异形体
B.表面积大,吸附能力强
C.和氢氧化铁胶体属于同种分散系
(7)某学生用铁棒、铜罐等材料设计了如图简易电池装置。
①该装置将___________ 能转化为___________ 能
A.电 B.化学
②___________ 发生氧化反应
A.铁棒 B.铜罐
反应Ⅰ: ;
反应Ⅱ:
(1)分子中化学键类型为
A. B.
(2)已知反应Ⅰ是放热反应,能正确表示该反应的图示是
A. B.
Ⅱ.在密闭容器中,充入和,在催化剂、200℃条件下,发生反应Ⅰ,部分反应物和产物随时间变化如图所示:
(3)末,以 的浓度变化表示反应的平均速率为
(4)下列措施中能增大反应速率且利于平衡正向移动的是___________。
A.升高反应温度 | B.将与反应混合物分离 |
C.使用高效催化剂 | D.增大浓度 |
(5)下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.单位时间内消耗,同时生成
B.密闭容器中不发生变化
C.浓度之比为的状态
(6)储氢材料纳米碳管是空心管状的纳米级晶体,它有力地推动了氢氧燃料电池的开发。关于碳纳米管材料,下列说法错误的是
A.与是同素异形体
B.表面积大,吸附能力强
C.和氢氧化铁胶体属于同种分散系
(7)某学生用铁棒、铜罐等材料设计了如图简易电池装置。
①该装置将
A.电 B.化学
②
A.铁棒 B.铜罐
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9 . 下列反应是吸热反应的是
A.铝片与稀盐酸反应 | B.NH4Cl与Ba(OH)2∙8H2O的反应 |
C.灼热的碳在足量O2中燃烧 | D.酸碱中和反应 |
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10 . 回答下列问题。
(1)下列变化过程,属于放热是___________ 。
A.碳酸钙分解 B.氢气在氯气中燃烧 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl
D.铝热反应 E.酸碱中和反应 F.FeCl3水解
(2)①C(s)+O2(g)=CO2(g) =-437.3kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) =-285.8 kJ/mol
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) =-283.0 kJ/mol
固态碳和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式为___________ 。
(3)根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热为___________ 。
(4)标准状况下,3.36L仅由C、H元素组成的某气体质量4.5g完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时,放出233.97kJ的热量。该气体的分子式为___________ ,热值为___________ kJ/g,该气体燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(1)下列变化过程,属于放热是
A.碳酸钙分解 B.氢气在氯气中燃烧 C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl
D.铝热反应 E.酸碱中和反应 F.FeCl3水解
(2)①C(s)+O2(g)=CO2(g) =-437.3kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) =-285.8 kJ/mol
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) =-283.0 kJ/mol
固态碳和水蒸气反应生成CO和H2的热化学方程式为
(3)根据键能数据估算CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的反应热为
化学键 | C-H | C-F | H-F | F-F |
键能kJ/mol | 414 | 489 | 565 | 155 |
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