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(hào),下同)。

A.使用催化劑                B.適當(dāng)提高氧氣的濃度

C.適當(dāng)提高反應(yīng)的溫度          D.適當(dāng)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。

【資料】①鍵能:拆開(kāi)1mol化學(xué)鍵需要吸收的能量,或是形成1mol化學(xué)鍵所放出的能量稱為鍵能。

②化學(xué)鍵的鍵能:  

化學(xué)鍵

H—H

O=O

H—O

鍵能

436

496

463

 

請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚?/p>

化學(xué)鍵

填“吸收熱量”

或“放出熱量”

能量變化

拆開(kāi)化學(xué)鍵

中的化學(xué)鍵

_______________

_______________

中的化學(xué)鍵

形成化學(xué)鍵

_______________

_______________

總能量變化

_______________

_______________

(4)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。

 

【答案】

(1)ABC  (2)A

(3)

化學(xué)鍵

填“吸收”或“放出”能量

能量變化(kJ)

拆開(kāi)化學(xué)鍵

2molH2中的化學(xué)鍵

吸收熱量

1368

1molO2中的化學(xué)鍵

形成化學(xué)鍵

4molH-O鍵

放出熱量

1852

總能量變化

放出熱量

484

 

(4)負(fù)   氧化   2.24

【解析】

試題分析:(1)A、B、C均為增大反應(yīng)速率的方法,D為減小反應(yīng)速率。

(2)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。

(3)打破2molH2需要吸收2mol×436KJ/mol=872KJ;打破1molO2需要吸收1mol×496KJ/mol=496KJ

則共需要能量872KJ+496KJ=1368KJ能量;形成4molH-O鍵能夠放出4mol×463KJ/mol=1852KJ;故總能量變化為1852KJ-1368KJ=484KJ。

(4)H2在反應(yīng)中失去電子,為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)。  在燃料電池反應(yīng)中,當(dāng)電路轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),消耗0.1mol氫氣,標(biāo)況下,體積為2.24L。

考點(diǎn):影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,化學(xué)反應(yīng)的能量變化計(jì)算以及燃料電池的基本知識(shí)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

I.工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
(1)圖1是反應(yīng)時(shí)CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化情況.從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,用CO濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

(2)圖2表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量的變化.曲線a表示不使用催化劑時(shí)反應(yīng)的能量變化,曲線b表示使用催化劑后的能量變化.該反應(yīng)是
放熱
放熱
(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91KJ/mol
;選擇適宜的催化劑,
不能
不能
(填“能”或“不能”)改變?cè)摲磻?yīng)的反應(yīng)熱;
(3)該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
,溫度升高,平衡常數(shù)K
減小
減小
(填“增大”、“不變”或“減小”);
(4)恒容條件下,下列措施中能使 
n(CH3OH)
n(CO)
增大的有
c
c

a.升高溫度;    b.充入He氣    c.再充入1molCO和2molH2    d.使用催化劑
II.(13分)某化學(xué)課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氮的化合物的性質(zhì),裝置如下圖所示(A裝置未畫出),其中A為氣體發(fā)生裝置.A中所用試劑從下列固體物質(zhì)中選。篴.NH4HCO3、b.NH4Cl、c.Ca(OH)2、d.NaOH.
檢查裝置氣密性后,先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱,再將A處產(chǎn)生的氣體通過(guò)B裝置片刻后,撤去C處酒精燈.部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:鉑絲繼續(xù)保持紅熱,F(xiàn)處銅片逐漸溶解.
(1)實(shí)驗(yàn)室制取A中氣體時(shí)若只用一種試劑,該試劑是
a
a
(填備選試劑的字母);此時(shí)A中主要的玻璃儀器有
試管、酒精燈(導(dǎo)管)
試管、酒精燈(導(dǎo)管)
(填名稱).
(2)A中產(chǎn)生的物質(zhì)被B中Na2O2充分吸收,寫出任意一個(gè)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

(3)對(duì)于C中發(fā)生的可逆反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是
a
a

a.增大一種反應(yīng)物的濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
b.工業(yè)上進(jìn)行該反應(yīng)時(shí),可采取高壓的條件提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
c.該反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物的平衡濃度之比一定是4:5
(4)請(qǐng)?jiān)趫D坐標(biāo)中畫出C裝置中反應(yīng)發(fā)生過(guò)程中的能量變化示意圖,并在虛線上分別標(biāo)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式.
(5)待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將B中固體混合物溶于500mL1mol?L-1 鹽酸中,產(chǎn)生無(wú)色混合氣體甲,溶液呈中性,則實(shí)驗(yàn)前B中原有Na2O2的物質(zhì)的量是
0.25
0.25
mol,甲在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是
2.8
2.8
L(忽略氣體的溶解).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)2009年12月7日在丹麥?zhǔn)锥几绫竟_(kāi)帷幕,降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2,引起了各國(guó)的普遍重視.
(1)工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇.298.15K時(shí),CO2、H2、與CH3OH、H2O的平均能量與合成甲醇反應(yīng)的活化能的曲線圖如圖所示,據(jù)圖回答問(wèn)題:

①寫出合成甲醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-(n-m)kJ?mol-1
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-(n-m)kJ?mol-1
;
②在圖中曲線
b
b
(填“a”或“b”)表示加入催化劑的能量變化曲線,催化劑能加快反應(yīng)速率的原理是
催化劑能降低該反應(yīng)的活化能,提高活化分子的百分?jǐn)?shù),化學(xué)反應(yīng)速率加快
催化劑能降低該反應(yīng)的活化能,提高活化分子的百分?jǐn)?shù),化學(xué)反應(yīng)速率加快
;
③在體積為l L的密閉容器中,充入lmol CO2和3mol H2,測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示.

從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,甲醇的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

該反應(yīng)的平衡常數(shù)k=
16
3
16
3

(2)乙醇是重要的化工產(chǎn)品和液體燃料,同樣可以利用CO2反應(yīng)制取乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)   25℃時(shí),K=2.95×1011
在一定壓強(qiáng)下,測(cè)得反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表.分析表中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題:

500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
①溫度升高,K值
減小
減小
(填“增大”、“減小”、或“不變”).
②提高氫碳比[n(H2)/n(CO2)],K值
不變
不變
(填“增大”、“減小”、或“不變”),對(duì)生成乙醇
有利
有利
(填“有利”或“不利”).
③在右圖的坐標(biāo)系中作圖說(shuō)明壓強(qiáng)變化對(duì)反應(yīng)①的化學(xué)平衡的影響.并對(duì)圖中橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義作必要的標(biāo)注.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2012?珠海一模)工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).圖1表示反應(yīng)中能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化.

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在“圖1”中,曲線
b
b
(填:a或b)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于
放熱
放熱
(填:吸熱、放熱)反應(yīng).
(2)下列說(shuō)法正確的是
AC
AC

A.起始充入的CO為2mol
B.增加CO濃度,CO的轉(zhuǎn)化率增大
C.容器中壓強(qiáng)恒定時(shí),反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
D.保持溫度和密閉容器容積不變,再充入1molCO和2molH2,再次達(dá)到平衡時(shí)n(CH3OH)/n(CO)會(huì)減小
(3)從反應(yīng)開(kāi)始到建立平衡,v(H2)=
0.15mol?L-1?min-1
0.15mol?L-1?min-1
;該溫度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為
12
12
.若保持其它條件不變,將反應(yīng)體系升溫,則該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)
減小
減小
(填“增大”、“減小”或“不變”).
(4)請(qǐng)?jiān)凇皥D3”中畫出平衡時(shí)甲醇百分含量(縱坐標(biāo))隨溫度(橫坐標(biāo))變化的曲線,要求畫壓強(qiáng)不同的2條曲線(在曲線上標(biāo)出P1、P2,且P1<P2).
(5)已知CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
又知H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol,請(qǐng)寫出32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式
CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol
CH3OH(g)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-280.9kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010-2011學(xué)年云南省德宏州潞西市高三上學(xué)期期末統(tǒng)一測(cè)試化學(xué)試卷 題型:實(shí)驗(yàn)題

(13分)某化學(xué)課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氮的化合物的性質(zhì),裝置如下圖所示(A裝置未畫出),其中A為氣體發(fā)生裝置。A中所用試劑,從下列固體物質(zhì)中選取:

a. NH4HCO3    b. NH4Cl    c. Ca(OH)2    d. NaOH

檢查裝置氣密性后,先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱,再將A處產(chǎn)生的氣體通過(guò)B裝置片刻后,撤去C處酒精燈。部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:鉑絲繼續(xù)保持紅熱,F(xiàn)處銅片逐漸溶解。

(1)實(shí)驗(yàn)室制取A中氣體時(shí)若只用一種試劑,該試劑是              (填代表備選試劑的字母);此時(shí)A中主要的玻璃儀器有             (填名稱)。

(2)A中產(chǎn)生的物質(zhì)被B中Na2O2充分吸收,寫出任意一個(gè)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                                    。

(3)對(duì)于C中發(fā)生的可逆反應(yīng),下列說(shuō)法正確的                    。

a. 增大一種反應(yīng)物的濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

b. 工業(yè)上進(jìn)行該反應(yīng)時(shí),可采取高壓的條件提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

c. 該反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物的平衡濃度之比一定是4:5

d. 使用鉑絲網(wǎng)可以使正反應(yīng)速率增大,同時(shí)也增大逆反應(yīng)速率

(4)請(qǐng)?jiān)谌鐖D坐標(biāo)中畫出C裝置中反應(yīng)發(fā)生過(guò)程中的能量變化示意圖(具體能量數(shù)值不用標(biāo)出),并在虛線上分別標(biāo)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式。

(5)待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將B中固體混合物溶于500 mL 1 mol·L1 的鹽酸中,產(chǎn)生無(wú)色混合氣體甲,溶液呈中性,則實(shí)驗(yàn)前B中原有Na2O2的物質(zhì)的量是              mol,甲在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為           L(忽略氣體溶解)。

 

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