题目
题型:不详难度:来源:
(1)已知:
化学键 | 断开1mol化学键所需的能量(kJ) |
H—H | 436 |
O—H | 463 |
O=O | 498 |
②H2O(g)分解的热化学方程式是 。
③11.2 L(标准状况)的H2完全燃烧,生成气态水,放出 kJ的热量。
(2)某同学以H2O2分解为例,探究浓度与溶液酸碱性对反应速率的影响。常温下,按照如表所示的方案完成实验。
实验编号 | 反应物 | 催化剂 | |
a | 50 mL 5% H2O2溶液 | | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
b | 50 mL 5% H2O2溶液 | 少量浓盐酸 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
c | 50 mL 5% H2O2溶液 | 少量浓NaOH溶液 | 1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
d | 50 mL 5% H2O2溶液 | | MnO2 |
图1 图2
由该图能够得出的实验结论是_________。
②测得实验d在标准状况下放出氧气的体积随时间变化的关系如图2所示。解释反应速率变化的原因: 。
答案
解析
试题分析:(1)①双氧水是一种含有氧氧共价键和氧氢共价键的极性分子,电子式为:
② 断裂化学键吸收能量、形成化学键放出能量,根据水分解化学方程:2H2O(g)=2H2(g)+2O2(g)可知:2molH2O含有4mol O—H,则断裂需要吸收的能量为463 kJ·mol-1×4mol=1852KJ,形成2 mol H—H和1 mol O=O释放的能量之和为:(436 kJ·mol-1×2mol)+498 kJ·mol-1×1mol=1370KJ;1852KJ>1370KJ,当断裂化学键吸收的能量大于形成化学键吸收的能量时,反应吸热,该反应吸收的热量为:1852KJ-1370KJ=+482 kJ,所以该反应的热化学方程式为:2H2O(g)=2H2(g)+2O2(g) △H=+482 kJ·mol-1
③根据热化学方程式计算式可以进行逆运算的原理,将②中2H2O(g)=2H2(g)+2O2(g) △H=+482 kJ·mol-1
热化学方程式颠倒后得到:2H2(g)+2O2(g) =2H2O(g)△H=-482 kJ·mol-1,然后将11.2LH2转化为0.5mol,再依据刚得到的H2燃烧的热化学方程式进行计算得出11.2L H2完全燃烧时放出的热量为:=120.5 kJ.
⑵①结合函数图像可知,曲线C最先出现拐点,所用的时间少,而曲线b出现拐点较晚,所用的时间长,由此可知,在其他条件不变时,在碱性环境下加快H2O2的分解速率,酸性环境下减缓H2O2的分解速率。
②随着反应的进行H2O2的浓度逐渐减少,H2O2的分解速率逐渐减慢。
核心考点
试题【氢氧两种元素形成的常见物质有H2O与H2O2,在一定条件下均可分解。(1)已知:化学键断开1mol化学键所需的能量(kJ)H—H436O—H463O=O498①】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=—393.5 kJ·mol-1 ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=—483.6 kJ·mol-1 ②
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1 ③
则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移 mol e-。
(2)密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。
①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为VAL,则该温度下的平衡常数K= ;A、B两点时容器中物质的物质的量之比为n(A)总:n(B)总= 。
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是 。
A.降温 B.加压 C.使用催化剂 D.将甲醇从混合体系中分离出来
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
则反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH= (用含ΔH1、ΔH2表示)
(2)若反应温度升高,CO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)写出在酸性环境中,甲醇燃料电池中的正极反应方程式
Ⅱ:生产甲醇的原料H2可用如下方法制得:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g),一定温度下,将2 mol CH4和4 mol H2O通入容积为10L的密闭反应室中,反应中CO的物质的量浓度的变化情况如图所示,请回答下列问题:
(4)反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡,平均反应速率v(H2)为 ;并求此反应在此温度下的平衡常数(在答题卡对应的方框内写出计算过程)。
(5)在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后,若在第8分钟时达到新的平衡(此时CO的浓度约为0.25 mol·L—1 ),请在图中画出第5分钟后H2浓度的变化曲线。
(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ/mol
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol
(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ/mol
则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的ΔH为( )
A.-488.3 kJ/mol | B.-191 kJ/mol | C.-476.8 kJ/mol | D.-1 549.6 kJ/mol |
(1)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H=-169kJ·mol-1,
C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-110.5kJ·mol-1,
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H=-157kJ·mol-1
用炭粉在高温条件下还原CuO生成Cu2O的热化学方程式是:
(2)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),写出该反应的化学平衡常数表达式:
(3)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为: 。
(4)铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的电池反应方程式为 。
(5)“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图,该电池反应的总反应方程式为_______________。
(6)工业上电解熔融氯化钠的方程式为 。
(1)V2O5是接触法制硫酸的催化剂。下图为硫酸生产过程中2SO2 (g) + O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1反应过程的能量变化示意图。
①V2O5的使用会使图中B点 (填“升高”、“降低”)。
②一定条件下,SO2与空气反应tmin后,SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L,则SO2起始物质的量浓度为 mol/L;生成SO3的化学反应速率为 mol/(L·min)。
(2)下图是一种以铜、稀硫酸为原料生产蓝矾的生产流程示意图。
①生成CuSO4的总反应为2Cu+O2+2H2SO4=2 CuSO4+2H2O,少量起催化作用,使反应按以下两步完成:
第一步:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
第二步: 。(用离子方程式表示)
②调节溶液pH为3~4的目的是 ,调节时加入的试剂可以为 。(选填序号)
a.NaOH溶液 b.CuO粉末 c.Cu2(OH)2CO3 d.氨水
(3)纳米TiO2是优良的光敏催化剂。工业上用钛铁矿制得粗TiO2;再转化为TiCl4(l);由TiCl4(l)制取纳米TiO2的方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中(700~1000℃)进行水解。
已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
①写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO的热化学方程式: 。
②写出上述TiCl4(l)制取纳米TiO2的化学方程式: 。
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