[新教材]高考化学试题分类汇编:化学反应中的能量变化 下载本文

B.在合适的温度区间控制较低的反应温度 C.提高CO的初始体积百分数 D.提高反应体系的温度

(6)恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1>v2,请在图(b)画出反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势图。

(a) (b)

p4(CO2)27.(1)高温 (24 (3)C

p(CO) (4)如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生 (5)A、B、C

(6) [解析] (1)反应Ⅰ是一个熵增焓增的反应,由ΔG=ΔH -TΔS知,只有在高温下反应Ⅰ的ΔG才有可能小于0,反应才具有自发性。(3)由于反应Ⅰ是吸热反应,故反应Ⅰ生成物所具有的能量高于反应物,A、D项排除;反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),说明反应Ⅰ的活化分子百分数比较大、活化能低于反应Ⅱ,反应Ⅰ的中间产物所具有的能量低,B排除。(4)因反应Ⅱ中没有SO2生成,故若监测过程中,SO2、CO2浓度比保持不变,说明只发生反应Ⅰ,若发生变化,则说明反应Ⅰ、Ⅱ同时进行。(5)加入的石灰石分解可生成CO2,这有利于两个反应的平衡向左进行,从而可减少SO2的生成,A项可行;由图像知,初始的CO浓度越大、温度低些时,CaS的含量越高,依硫守恒知,此条件下生成的SO2较少,B、C项可行,D项不可行。(6)因反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率,故开始时体系内c(SO2)是快速增大的,随着第Ⅱ个反应中生成的CO2的增加,SO2的百分含量又会降低,当达到平衡时其百分含量会保持不变,由此可绘制出相应的图像。

(2013福建卷)11.某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下:

下列说法不正确的是( ) A.该过程中CeO2没有消耗

B.该过程实现了太阳能向化学能的转化 C.右图中△H1=△H2+△H3

D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH——2e—=CO32—+2H2O 【答案】C

(2013海南卷)5.已知下列反应的热化学方程式: 6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1 2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H2 C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3

则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H为 A.12△H3+5△H2-2△H1 B.2△H1-5△H2-12△H3 C.12△H3-5△H2 -2△H1 D.△H1-5△H2-12△H3 [答案]A

[2013高考?重庆卷?6]已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) △H=a kJ?mol—1 P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) △H=b kJ?mol—1

P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为c kJ?mol—1,PCl3中P-Cl键的键能为1.2c kJ?mol—1。 下列叙述正确的是

A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能

B.可求Cl2(g)+ PCl3(g)=4PCl5(g)的反应热△H C.Cl-Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4 kJ?mol—1 D.P-P键的键能为(5a-3b+12c)/8 kJ?mol—1 答案:C

(2013上海卷)9.将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸,反应剧烈,醋酸逐渐凝固。由此可见 A. NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应 B.该反应中,热能转化为产物内部的能量 C.反应物的总能量高于生成物的总能量

D.反应的热化学方程式为:NH4HCO3+HCl→NH4Cl+CO2↑+H2O-Q 答案:B

(2013山东卷)12.CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)△H﹤0,在其他条件不变的情况下 A.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的△H也随之改变 B.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变 C.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变 D.若在原电池中进行,反应放出的热量不变 答案:B

(2013新课标卷2)12.在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应

3H2S(g)+ 2O2(g)=SO2(g)+H2O(g)

2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) 2S(g) =S2(g)

△H1

△H2

△H3 △H4

则△H4的正确表达式为

33A.△H4=2(△H1+△H2-3△H3) B.△H4=2(3△H3-△H1-△H2)

33C.△H4=2(△H1+△H2+3△H3) D.△H4=2(△H1-△H2-3△H3)

答案:A

(2013北京卷)6.下列设备工作时,将化学能转化为热能的是

【答案】D

(2013全国新课标卷1)28.二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应: 甲醇合成反应:

①CO(g)+ 2H2(g)=CH3OH(g) △H1=-90.1 kJ·mol-1 ②CO2(g)+ 3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0 kJ·mol-1 水煤气变换反应:

③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1 kJ·mol-1 二甲醚合成反应:

④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5 kJ·mol-1

⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 (以化学方程式表示) 。 ⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响 。

⑶由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 。

⑷有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3),压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。

⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池(5.93kW·h·kg-1),若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。 一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生_______个电子的电量;该电池理论输出电压1.20V,能量密度E=_____(列式计算,能量密度=电池输出电能/燃料质量,1kW·h=3.6×105J ) 答案:(1)Al2O3(铝土矿)+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4;NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓;

△ 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O

(2)消耗甲醇,促进甲醇合成反应①平衡向右移,CO转化率增大;生成的H2O,通过水煤气变换反应③消耗部分CO。

(3)2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.7kJ/mol;该反应分子数减小,压强升高使平衡右移,CO和H2的转化率增大,CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2的浓度增加,反应速率增大。

(4)反应放热,温度升高,平衡左移

(5)CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+;12

1.20V?1000g?12?96500C/mol46g/mol?(3.6?106J?kW?1?h-1)=8.39kW?h?kg-11kg。

(2013北京卷)26.(14分)

NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。

(1) NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:_ . (2)汽车发动机工作时会引发N2和02反应,其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式: _ 。

②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_ 。 (3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOX的排放。

①当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:_ 。 ② 当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOX生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO <2oCaO <38SrO<56BaO。原因是 ,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOX的吸收能力逐渐增强。

通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下: