【題目】化學(xué)反應(yīng)都有能量變化,吸熱或放熱是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要形式之一。
(1)反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+D(g),反應(yīng)過程中能量變化如下圖所示,回答下列問題:
①化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生能量變化的本質(zhì)原因是____________________________________________;
②該反應(yīng)是_____反應(yīng)(填“吸熱或放熱”),ΔH=__________ (用E1、E2表示);
③加入催化劑對該反應(yīng)的ΔH是否有影響?___________。
(2)已知:2CH3OH(l)+2O2(g)2CO(g)+4H2O(g) ΔH1=-a kJmol-1,2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2=-b kJmol-1;H2O(g)H2O(l) ΔH3=-c kJmol-1。則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為___________________________________________。
【答案】破壞反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量與形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量存在差異 放熱E1-E2或-(E2-E1)無影響CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-(++2c) kJmol1
【解析】
(1)①化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)中能量變化的微觀原因:舊鍵斷裂,新鍵形成;
②由圖可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故反應(yīng)為放熱反應(yīng);圖中中反應(yīng)焓變=E1-E2;
③催化劑只能夠改釋反應(yīng)速率,不影響平衡移動;
(2)根據(jù)蓋斯定律求算。
(1)①化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂與形成,化學(xué)反應(yīng)中能量變化的微觀表現(xiàn)是斷開化學(xué)鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵放出的能量不相等,若為若為放熱反應(yīng),斷開化學(xué)鍵吸收的能量小于形成化學(xué)鍵放出的能量,若為吸熱反應(yīng),斷開化學(xué)鍵吸收的能量大于形成化學(xué)鍵放出的能量,故:破壞反應(yīng)物中化學(xué)鍵吸收的能量與形成生成物中化學(xué)鍵放出的能量存在差異;
②由圖可知,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故反應(yīng)為放熱反應(yīng);反應(yīng)A(g)+B(g)=C(g)+D(g)過程中的能量變化圖分析可知反應(yīng)焓變△H=E1-E2或-(E2-E1);
③催化劑能改變反應(yīng)速率但不改變平衡的移動,反應(yīng)熱不變,體系中加入催化劑對反應(yīng)熱無影響。
(2)已知:2CH3OH(l)+2O2(g)2CO(g)+4H2O(g) ΔH1=-a kJmol-1,2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH2=-b kJmol-1;H2O(g)H2O(l) ΔH3=-c kJmol-1。(①+②)/2+2③得:CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-(++2c) kJmol1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì),它們?nèi)紵臒峄瘜W(xué)方程式為:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
(1)在深海中存在一種甲烷細(xì)菌,它們依靠酶使甲烷與O2作用產(chǎn)生的能量存活,甲烷細(xì)菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量________(填“>”“<”或“=”)890.3kJ。
(2)甲烷與CO2可用于合成水煤氣(主要成分是一氧化碳和氫氣):CH4+CO2=2CO+2H2,1gCH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,則:
①能表示該反應(yīng)過程中能量變化的是________(填字母)。
②若將物質(zhì)的量均為1mol的CH4與CO2充入某恒容密閉容器中,體系放出的熱量隨著時間的變化如圖所示,則CH4的轉(zhuǎn)化率為________。
(3)C(s)與H2 (g)不反應(yīng),所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱無法直接測量,但通過上述反應(yīng)可求出C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=_____。
(4)目前對于上述三種物質(zhì)的研究是燃料研究的重點(diǎn),下列關(guān)于上述三種物質(zhì)的研究方向中可行的是_______(填字母)。
A.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,使CO2與H2O反應(yīng)生成CH4與O2,并放出熱量
B.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,在常溫常壓下使CO2分解生成碳與O2
C.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,利用太陽能使大氣中的CO2與海底開采的CH4合成水煤氣(CO、H2)
D.將固態(tài)碳合成為C60,以C60作為燃料
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在硫酸銅飽和溶液中放入硫酸銅晶體后,該系統(tǒng)存在的過程是
A. 只存在溶解過程 B. 只存在結(jié)晶過程
C. 同時存在溶解和結(jié)晶過程 D. 不存在溶解和結(jié)晶過程
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知在一定條件下,2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量572kJ,請回答下列問題
(1)反應(yīng)物的總能量_____(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的總能量:
(2)在此條件下,若反應(yīng)生成含1molO-H鍵的液態(tài)水,則放出熱量為____kJ;若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣,則放出的熱量____(填“>”、“<”或“=”)572kJ;
(3)美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置,其構(gòu)造如圖所示:a、b兩電極均由多孔的碳塊組成,_______(填正、負(fù))極通入H2,____(填正、負(fù))極通入O2;
(4)某化學(xué)興趣小組對上述新型裝置進(jìn)行了適度改造,將在a電極通入的氫氣改為乙炔(C2H2),請寫出改造后a電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式:______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B是短周期元素,最外層電子排布式分別為3s2,2s22p3。A與B形成的離子化合物加蒸餾水溶解后可使酚酞試液變紅,同時有氣體逸出,該氣體可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),則該化合物的分子量是
A. 38 B. 55 C. 100 D. 135
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組離子中,在溶液中能大量共存的是( )
A. H+,OH-,Na+,SO42- B. Fe3+,Cl-,K+,I-
C. Cu2+,NO3-,Na+,Cl- D. Ba2+,Cl-,K+,CO32-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計的提純與綜合利用工藝如下:
(注:SiCl4的沸點(diǎn)為57.6 ℃,金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150 ℃)
(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前,需通一段時間N2,主要目的是 。
(2)高溫反應(yīng)后,石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物。氣體Ⅰ中的碳氧化物主要為 。由氣體Ⅱ中某物得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(3)步驟①為:攪拌、 。所得溶液Ⅳ中的陰離子有 。
(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的總反應(yīng)的離子方程式為 ,
100kg初級石墨最多可能獲得Ⅴ的質(zhì)量為 kg。
(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐,完成如圖防腐示意圖,并作相應(yīng)標(biāo)注。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,廣泛用于火箭推進(jìn)劑、有機(jī)合成及燃料電池,肼燃料電池原理如圖所示,通入N2H4的電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為______。
(2)在2L密閉容器中,800 ℃時反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
①到達(dá)平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為____。
②用O2表示從0~2 s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=_____。
③如圖所示,表示NO2變化曲線的是_____。
④能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____(填序號)。
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器內(nèi)的密度保持不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某課外小組設(shè)計的實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置如圖1所示,A中放有濃硫酸,B中放有無水乙醇、無水醋酸鈉,D中放有飽和碳酸鈉溶液。
已知:①無水氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl26C2H5OH。
②有關(guān)有機(jī)物的沸點(diǎn):
試劑 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸點(diǎn)/℃ | 34.7 | 78.5 | 118 | 77.1 |
請回答:
(1)濃硫酸的作用是____;用同位素18O示蹤法確定反應(yīng)產(chǎn)物水分子中氧原子的提供者,若用18O標(biāo)記乙醇分子中的氧原子,請寫出該化學(xué)方程式:________。
(2)球形干燥管C的作用是_______。若反應(yīng)前向D中加入幾滴酚酞,溶液呈紅色,反應(yīng)結(jié)束后D中的現(xiàn)象是_______。
(3)采用分液法從D中分離出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,然后加入無水氯化鈣,分離出________;再加入無水硫酸鈉除去水,然后進(jìn)行________(填操作名稱),以得較純凈的乙酸乙酯。
(4)上述實(shí)驗(yàn)中飽和碳酸鈉溶液的作用是______(填字母代號)。
A.反應(yīng)掉乙酸和乙醇
B.反應(yīng)掉乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度比在水中的更小,有利于分層析出
D.加速酯的生成,提高其產(chǎn)率
(5)另一化學(xué)課外小組對上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計了圖2所示的裝置,利用濃硫酸、乙醇、乙酸制取乙酸乙酯(鐵架臺、鐵夾、加熱裝置均已略去)與圖1所示裝置相比,此裝置的主要優(yōu)點(diǎn)有(寫出一條即可)________。
(6)該實(shí)驗(yàn)中用30g乙酸與46g乙醇反應(yīng),如果實(shí)際得到的乙酸乙酯的質(zhì)量是26.4g,則該實(shí)驗(yàn)中乙酸乙酯的產(chǎn)率是______。(產(chǎn)率指的是某種生成物的實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。已知乙醇、乙酸、乙酸乙酯的相對分子質(zhì)量分別為:46、60、88)
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