（14分）從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng)：。
（1）為了加快正反應(yīng)速率，可以采取的措施有________（填序號，下同）。

A．使用催化劑 B．提高氧氣的濃度
C．提高反應(yīng)的溫度 D．降低反應(yīng)的溫度
（2）已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________。

（3）從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化。已知：化學(xué)鍵的鍵能：  
化學(xué)鍵
H—H
O＝O
H—O
鍵能
436
496
463
由此計(jì)算2molH2在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量               
（4）已知1克氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出QKJ的熱量，則氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為                            
（5）氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式為。其中，氫氣在________（填“正”或“負(fù)”）極發(fā)生________反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）。電路中每轉(zhuǎn)移0．2mol電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積是________L。

(1)  ABC   （2）A   （3）484KJ
（4）2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(l)  △H=-4QKJ/mol       (5)負(fù)  氧化   2．24L

解析試題分析：（1）A． 使用催化劑可以大大加快正反應(yīng)速率。正確。B． 因?yàn)檠鯕馐欠磻?yīng)物。提高氧氣的濃度，及增大反應(yīng)物的濃度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。正確。正確。C． 提高反應(yīng)的溫度�？梢约涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率。正確。D． 降低反應(yīng)的溫度，減慢化學(xué)反應(yīng)速率。錯(cuò)誤。（2）由于已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，在發(fā)生反應(yīng)時(shí)多余的能量釋放出來。圖像應(yīng)該為A。（3）斷裂化學(xué)鍵吸收能量，形成化學(xué)鍵釋放能量，反應(yīng)過程中的能量變化就是二者的差值，所以2molH2在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量是2mol×436kJ/mol+1mol×496 kJ/mol-4mol×463 kJ/mol=484KJ．即氧氣中燃燒生成氣態(tài)水的熱反應(yīng)方程式為2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(g)。ΔH=－484KJ/mol． （4）因?yàn)?克氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出QKJ的熱量，所以氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(l)  △H=-4QKJ/mol。（5）在氫氧燃料電池中通入氫氣的電極為負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，n(e-)=0．2mol。則n(H2)=0．1mol． 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積是V=0．1mol×22．4L/mol=2．24L．
考點(diǎn)：考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、反應(yīng)熱與鍵能、物質(zhì)的狀態(tài)及多少、原電池反應(yīng)原理的知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

生產(chǎn)甲醇的原料CO、H2可由下列反應(yīng)制取：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），試回答下列問題。
（1）已知：① CH4（g）+3/2 O2（g） CO（g）+2H2O（g）△Hl；
② H2（g）+1/2 O2（g） H2O（g） △H2，
則CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g）的△H＝____     （用含△H1，△H2的式子表示）
（2）一定條件下反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）中CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖，且T2>T1， 則上述反應(yīng)的△H____    0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、B處對應(yīng)平衡常數(shù)（KA、KB）的大小關(guān)系為KA____       KB

（3）維持溫度T2，將0.04 mol CH4和0.04mol H2O（g）通入容積為1L的定容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，平衡時(shí)達(dá)到B點(diǎn)，測得CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)KB=____  ，下列現(xiàn)象能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_    ___
a．容器內(nèi)CH4、H2O、CO、H2的物質(zhì)的量之比為1：1：1：3
b．容器的密度恒定
c．容器的壓強(qiáng)恒定
d．3υ正（CO）＝υ逆（（H2）
（4）在上述B點(diǎn)平衡基礎(chǔ)上，向容器中再通入amol CH4和a mol H2O氣體，使之在C點(diǎn)重新達(dá)平衡，此時(shí)測得CO有0.03mol，則a=____         。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

氫氣是一種清潔、高效的新型能源。
I.用甲烷制取氫氣的反應(yīng)分為兩步，其能量變化如下圖所示：

（1）甲烷和水蒸氣反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的熱化學(xué)方程式是           。
II.在容積為1L的密閉容器內(nèi)，加入0.1molCO和0.1molH2O，在催化劑存在的條件下高溫加熱使其反應(yīng)。測得CO2的濃度隨時(shí)間變化的圖像如圖：

（2）在該溫度下，從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，CO的平均反應(yīng)速率為              ；
（3）該溫度下，此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為（可以用分?jǐn)?shù)表示）       ；
（4）下列改變中，能使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是      。

A．升高溫度B．增大壓強(qiáng)
C．增大H2O（g）的濃度D．減少CO2（g）的濃度
（5）保持溫度不變，若起始時(shí)c(CO)=1mol·L-1 , c(H2O)="2" mol·L-1，反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，測得H2的濃度為0.4 mol·L-1。通過計(jì)算，判斷此時(shí)該反應(yīng)進(jìn)行的方向并說明理由                          。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（16分）尿素可作為H2O2的穩(wěn)定載體，生產(chǎn)一種固態(tài)、耐儲(chǔ)存、易運(yùn)輸?shù)男滦脱趸瘎┖拖緞^氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]，其合成工藝流程如下：

請回答下列問題：
（1）操作I、II的名稱分別是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和過氧化氫之間以________結(jié)合，其結(jié)合力較弱，具有尿素和過氧化氫雙重性質(zhì)。
（2）工業(yè)上生產(chǎn)尿素所需的原料氣可由天然氣與水反應(yīng)制備，已知：
①甲烷、氫氣的燃燒熱分別為890．3KJ/mol、285．8kJ/mol
②
寫出CH4與水蒸氣作用生產(chǎn)CO2和H2的熱化學(xué)方程式：_______________。
（3）合成過氧化氫尿素加入的穩(wěn)定劑可以是水楊酸、酒石酸等。酒石酸分子式為C4H6O6，其核磁共振氫譜只有3種鋒，只含羧基和羥基兩種官能團(tuán)，則酒石酸的結(jié)構(gòu)簡式為_____。
（4）為測定產(chǎn)品中H2O2的含量，稱取干燥樣品12．0g配成250mL溶液，取25．00mL
于錐形瓶中，加入適量硫酸酸化，用0．20mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20．00mL．（KMO4溶液與尿素不反應(yīng)）．
①完成并配平方程式：MnO4-+    H2O2+   _________=Mn2++ O2↑+___；
②計(jì)算出產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______。
（5）電解尿素的廢水既可以處理廢水，又可制得純氫，電解原理如圖所示。電解池中隔膜僅阻止氣體通過，B兩極均為惰性電極。B極連接電源的____極（填
“正”或“負(fù)”），陽極電極反應(yīng)方程為_____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）用氮化硅陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)，在溫度T0下的2 L密閉容器中，加入0．30 mol SiC14, 0．20 mol N2． 0．36 mol H2進(jìn)行上述反應(yīng)，2min后達(dá)到平衡，測得固體的質(zhì)量增加了2．80 g
（1） SiCl4的平均反應(yīng)速率為＿＿＿
（2）平衡后，若改變溫度，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是

A．該反應(yīng)在任何溫度下可自發(fā)進(jìn)行
B．若混合氣體的總質(zhì)量不變，表明上述反應(yīng)己達(dá)到平衡狀態(tài)
C．其他條件不變，增大Si3N4的物質(zhì)的量，平衡向左移動(dòng)
D．按3:2:6的物質(zhì)的量比增加反應(yīng)物，SiC14（g）的轉(zhuǎn)化率降低
（3）下表為不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)，其他條件相同時(shí)，在＿＿＿（填"T1”、“T2”．,“T3”）溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡所需時(shí)間最長：

假設(shè)溫度為T1時(shí)向該反應(yīng)容器中同時(shí)加入。(SiC14) =0．3 mol/L，c(H2) =0．3 mol/L,，c(N2) ＝
x mol/L, c (HCl) ＝0．3 mol/L和足量Si3N4 (s),若要使平衡建立的過程中HCl濃度減小，x的取值
范圍為＿＿＿
（4）該反應(yīng)的原子利用率為＿＿＿＿
（5）工業(yè)上制備SiCl4的反應(yīng)過程如下：

寫出二氧化硅、焦炭與Cl 2在高溫下反應(yīng)生成氣態(tài)SiC14和一氧化碳的熱化學(xué)方程式_____

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

SO2、NO、NO2、CO都是污染大氣的有害氣體，對其進(jìn)行回收利用是節(jié)能減排的重要課題。
（1）上述四種氣體中直接排入空氣時(shí)會(huì)引起酸雨的有__________（填化學(xué)式）。
（2）已知：2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g)；△H=－196.6kJ/mol
O2(g)+2NO(g)=2NO2(g)；△H=－113.0kJ/mol
①反應(yīng)：NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
②一定條件下，將NO2和SO2以體積比1：1置于恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)： NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g)，
下列不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____（填字母）。
a．體系壓強(qiáng)保持不變
b．混合氣體的顏色保持不變
c．NO的物質(zhì)的量保持不變
d．每生成1molSO3的同時(shí)消耗1molNO2
（3）CO可用于合成甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容積可變的密閉容器中充有10molCO和20mol H2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強(qiáng)（p）的關(guān)系如圖所示。

①上述合成甲醇的反應(yīng)為______（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為___________。
③若達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)，容器的體積為10L，則在平衡狀態(tài)B時(shí)容器的體積為_____L。
（4）某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的甲醇燃料電池裝置。

①該電池工作時(shí)，OH-向______（填“a”或“b”）極移動(dòng)。
②電池工作一段時(shí)間后，測得溶液的pH減小，則該電池總反應(yīng)的離子方程式為__________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

研究CO2與CH4，反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為CO和H2，對減緩燃料危機(jī)、減小溫室效應(yīng)具有重要的意義。
（1）已知：2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g） △H＝－566kJ/mol
2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）  △H＝－484kJ/mol
CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） △H＝－890kJ/mol
則：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）△H＝____________。

(2)在密閉容器中通人物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的CH4與CO2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g），測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1：
①下列事實(shí)能說明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡的是    。
a．CO2的濃度不再發(fā)生變化
b．υ正（CH4）＝2υ逆（CO）
c．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化
d．CO與H2的物質(zhì)的量比為1:1
②據(jù)圖可知，P1、P2、P3、P4由大到小的順序?yàn)?u>     。
③在壓強(qiáng)為P4、1100℃的條件下，該反應(yīng)5min時(shí)達(dá)到平衡x點(diǎn)，則用CO表示該反應(yīng)的速率為    ，該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)為     。
(3)用CO與H2可合成甲醇(CH3OH)，以甲醇和氧氣反應(yīng)制成的燃料電池如圖2所示，該電池工作程中O2應(yīng)從     (填“c或一b”)口通人，電池負(fù)極反應(yīng)式為                 ，若用該電池電解精煉銅，每得到6. 4g銅，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為        。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

合成氨然后再生產(chǎn)尿素是最重要的化工生產(chǎn)。
I．在3個(gè)2 L的密閉容器中，在相同的溫度下、使用相同的催化劑分別進(jìn)行反應(yīng)：
3H2(g) + N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

 

 
容器

甲
乙
丙
反應(yīng)物投入量
3 mol H2、2 mol N2
6 mol H2、4mol N2
2 mol NH3
達(dá)到平衡的時(shí)間/min
 
5
8
平衡時(shí)N2的濃度/mol·L－1
c1
1.5
 
NH3的體積分?jǐn)?shù)
ω1
 
ω3
混合氣體密度/g·L－1
ρ1
ρ2
 
 
（1）容器乙中反應(yīng)從開始到達(dá)平衡的反應(yīng)速率為v(H2)=___________。
（2）在該溫度下甲容器中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                            (用含c1的代數(shù)式表示)。
（3）分析上表數(shù)據(jù)，下列關(guān)系正確的是________（填序號）：
a．2c1 > 1.5         b．2ρ1 = ρ2       c．ω3 = ω1 
II．工業(yè)上用氨氣合成尿素（H2NCONH2）的反應(yīng)在進(jìn)行時(shí)分為如下兩步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸銨)  △H1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)              △H2   
（4）某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件，在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)中各組分隨時(shí)間的變化如左下圖I所示：

①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定，則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第    步反應(yīng)決定。
②第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如右上圖II所示，則△H2            0；③若第一步反應(yīng)升溫時(shí)氨氣濃度增大，請?jiān)趫DII中畫出第一步反應(yīng)K1隨溫度T變化曲線，并作出必要的標(biāo)注。
（5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工業(yè)尾氣中的NO、NO2，將其轉(zhuǎn)化為N2。
①尿素與NO、NO2三者等物質(zhì)的量反應(yīng)為：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
該反應(yīng)中的氧化劑為                   （寫化學(xué)式）。
②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g)   △H ="a" kJ·mol－1
N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2="bkJ·" kJ·mol－1
2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=" c" kJ·mol－1
則4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             。
③尿素燃料電池結(jié)構(gòu)如下圖所示。其工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式可表示為                      。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：單選題

80℃時(shí),2L密閉容器中充入0．40molN2O4,發(fā)生反應(yīng)
N2O42NO2 ,獲得如下數(shù)據(jù):
下列判斷正確的是

A．升高溫度該反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小 
B．20~40s內(nèi), 
C．反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),吸收的熱量為0．30QkJ  
D．100s時(shí)再通入0．40molN2O4,達(dá)新平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率增大 

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同步練習(xí)冊答案