时间:2017-08-22 14:36:48
1、选择题 下列变化过程中表示的能量转化关系错误的是( )
A.植物光合作用:光能→化学能
B.电解池:化学能→电能
C.木柴烧饭:生物质能→热能
D.太阳能热水器:光能→热能
参考答案:A、光合作用的能量转化形式为:光能→化学能,故A正确;
B、电解池是将电能转化为化学能的装置,故B正确;
C、木柴烧饭是将化学能转化为热能,故C错误;
D、太阳能热水器是将光能转化为热能,故D正确.
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 已知:(1)胆矾失水的热化学方程式为:CuSO4·5H2O(s)===CuSO4(s)+5H2O(l) ΔH=+Q1kJ/mol
(2)室温下,无水硫酸铜溶于水的热化学方程式为:CuSO4(s)===Cu2+(aq)+SO42— (aq) ΔH=-Q2 kJ·mol-1
(3)胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水时溶液温度降低。则Q1与Q2的关系是(Q1、Q2为正数)
A.Q1>Q2
B.Q1=Q 2
C.Q1<Q2
D.无法确定
参考答案:A
本题解析:
正确答案:A
胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水时溶液温度降低,溶解吸改和热量多于形成溶液时放出的热量。
本题难度:一般
3、填空题 一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中反应:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态。
(1)该反应的平衡常数表达式K=?;根据下图,升高温度,K值将?(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是?(用nB、tB表示)。
(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是?(填字母)。
a、CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
b、混合气体的密度不再改变
c、混合气体的平均相对分子质量不再改变
d、v生成(CH3OH)= v消耗(CO)
(4)300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是?(填字母)。
a、c(H2)减少
b、正反应速率加快,逆反应速率减慢
c、CH3OH 的物质的量增加
d、重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
(5)根据题目有关信息,请在右下坐标图中标示出该化学反应过程的能量变化(标明信息)。
(6)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,该电池中负极上的电极反应式是:2CH3OH–12e-+16OH-= 2CO32-+ 12H2O ,则正极上发生的电极反应为:?。
参考答案:(1)c(CH3OH)/c(CO)·c2(H2)(2分);减小(2分)
(2) 2nB/3tBmol·L-1·min-1(2分)
(3)a、c(2分)
(4)c、d(2分)
(5)如图(3分)
(6)3O2+6H2O+12e-=12OH-(3分)
本题解析:(1)根据已知方程式不难得出该反应的平衡常数表达式为:c(CH3OH)/c(CO)·c2(H2);根据图像,平衡时500℃下产物甲醇的物质的量小于300℃时的甲醇物质的量,所以随着温度升高平衡逆向移动,说明该反应的K值将减小,该正反应是放热反应△H<0。
(2)500℃时,从反应开始到达到化学平衡,反应用时tB 分钟,生成甲醇nB mol,所以反应速率v(H2)=2v(CH3OH)= 2nB/3tBmol·L-1·min-1 。
(3)反应中各组分的浓度不变时判断可逆反应达到平衡的重要标志,A正确;混合气体密度ρ=m/V,由于参加反应的物质都是气体,质量守恒,混合气体质量始终不变,所以在恒容密闭容器中混合气体密度始终不变,所以不能判断是否达到平衡,B错误;混合气体的平均相对分子质量M= m/n,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,C正确;生成甲醇和消耗CO表示的都是正反应速率,所以D项不能判断反应达到平衡;故选AC。
(4)压缩容器为原来的1/2,则个物质的浓度均瞬间增大1倍,压强增大,平衡向右移动,虽然平衡向右移动H2浓度减小,但是体积改变使氢气浓度增大影响更大,所以c(H2)增大,a错误;增大压强,正逆反应速率均增大,只是正反应速率增大较多,b错误;平衡右移,甲醇物质的量增大,c正确;重新达到平衡,c(H2)将小于原来浓度的2倍,c(CH3OH)将大于原来浓度的2倍,所以c(H2)/ c(CH3OH)将减小,d正确。故选cd。
(5)根据题目的有信息和上述的分析,该反应△H<0,所以画出该反应的能量变化情况只要注意焓变和相应标示即可。
(6)以甲醇作燃料的电池,甲醇做负极失去电子被碱吸收形成CO32-,氧气做正极得到电子被还原,所以在给出总反应式和负极反应式的情况下,不难得到正极反应式为3O2+6H2O+12e-=12OH-。
本题难度:困难
4、选择题 下列说法,错误的是( )
A.人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的
B.煤、石油、天然气是当今世界最重要的三种化石燃料
C.我国目前最主要的能源是煤炭
D.人体运动所消耗的能量与化学反应无关
参考答案:A.当前能源结构中,燃料的燃烧是主要的能量来源,燃烧反应为放热反应,所以人类目前所直接利用的能量大部分是由化学反应产生的,故A正确;
B.煤、石油、天然气均为化石燃料,是当今世界最重要的三种化石燃料,故B正确;
C.我国煤炭资源丰富,所以目前最主要的能源是煤炭,故C正确;
D.人体在运动时发生一系列的化学反应,消耗能量,如ATP与ADP的相互转化,所以人体运动所消耗的能量与化学反应有关,故D错误;
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 (9分)“西气东输”是西部开发的重点工程,这里的“气”是指天然气,其主要成分是甲烷。水煤气中主要成分是CO和H2,二者的体积比为l :l。已知:在120℃和一个大气压下,H-H键能为436 kJ/mol,O=O键能为496 kJ/mol,H-O键能为463 kJ/mol ;1 mol CO气体完全燃烧生成CO2气体放出283 kJ热量;l mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和气态水放出802 kJ热量。
(1)写出120℃和一个大气压下,H2完全燃烧生成气态水的热化学方程式?;
(2)相同条件下,若l mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水,放出的热量?802 kJ;(选填“>”、“=”、“<”)
(3)忽略水煤气中其他成分,燃烧等体积的CH4和水煤气,所得热量之比约为?;
(4)请结合以上计算结果,叙述相比于水煤气,天然气作为燃料的两个优点:
?。
参考答案:(9分)
(1)2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)?△H= —484kJ·mol-1(3分,也可分数表示)
(2)>;(2分)
(3) 3.06(3.1)∶1 (2分)?(列式正确均给分如:802:(283+242)/2)
(4)燃烧等体积的气体产生的热量多;产生等量的热量CO2排放量少;CO有毒;以天然气代替水煤气有利于保护环境。(2分,答对2点即可,只答1点给1分,合理答案均给分)
本题解析:略
本题难度:简单