时间:2020-07-08 00:14:11
1、选择题 运用盖斯定律可方便地计算出难以通过实验直接测定的反应热。已知：
①P4（白磷，s）＋5O2（g）＝P4O10（s） ΔH＝－2983.2kJ·mol－1
②P（红磷，s）＋
O2（g）＝
P4O10（s） ΔH＝－738.5kJ·mol－1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为
A．P4（白磷，s）＝4P（红磷，s） △H＝－29.2kJ·mol－1
B．P4（白磷，s）＝4P（红磷，s） △H＝+29.2kJ·mol－1
C．P4（白磷，s）＝4P（红磷，s） △H＝－2244.7kJ·mol－1
D．P4（白磷，s）＝4P（红磷，s） △H＝+2244.7kJ·mol－1
参考答案：A
本题解析：将第二个式子扩大4倍，可得③4P（红磷，s）＋5O2（g）＝P4O10（s） ΔH＝－2954kJ·mol－1.可见等质量的白磷比红磷含有的能量高，物质含有的能量越高，物质的稳定性就越强。①—③，整理可得P4（白磷，s）＝4P（红磷，s） △H＝－29.2kJ·mol－1，所以选项是A。
考点：考查热化学方程式的应用的知识。
本题难度：一般
2、选择题 下列对热化学方程式
| 1 2 |
| 1 2 |
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 全球气候变暖已经成为全世界人类面临的重大问题。
（1）地球上的能源主要源于太阳，绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应，主要过程可以描述分为下列三步（用“C5”表示C5H10O4，用“C3”表示C3H6O3）：
Ⅰ：H2O(l)＝2H＋(aq)＋1/2O2(g)＋2e－ △H＝＋284kJ/mol
Ⅱ：CO2(g)＋C5(s)＋2H＋(aq)＝2C3＋(s) △H＝＋396kJ/mol
Ⅲ：12C3＋(s)＋12e－＝C6H12O6(葡萄糖、s)＋6C5(s)＋3O2(g) △H＝－1200kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式
（2）工业上有一种方法有效地开发利用CO2，是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理，进行如下实验，在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)△H＝－49.0kJ/mol。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝ mol/(L·min)；
②氢气的转化率＝ ；
③求此温度下该反应的平衡常数K= ；
④下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)／n(CO2)增大的是 。
A．升高温度
B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离出去
D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑤当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2。则c1 c2的关系（填＞、＜、＝）。
（3）减少温室气体排放的关键是节能减排，大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标。如图所示甲烷燃料电池就是将电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。将其插入KOH溶液，从而达到吸收CO2的目的。
①通入氧气一极的电极反应式为 ；
②随着电池不断放电，电解质溶液的pH （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率 （填大于、小于或等于）甲烷燃烧的能量利用率。
参考答案：（1）6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(葡萄糖、s)+6O2(g) △H=+2880kJ·mol-1
（2）①0.225；②75%；③5.33 （L2/mol2）；④CD；⑤＜；
（3）①O2＋2H2O＋4e－=4OH－；②减小；③大于
本题解析：（1）由盖斯定律可知：6CO2(g)+6H2O(l)=C6H12O6(葡萄糖、s)+6O2(g) △H="6×(+396" kJ/mol)+6×(+284 kJ/mol)+（-1200 kJ/mol）=+2880kJ·mol-1；（2）由图象可知有反应开始到平衡平均反应速率v(CO2)=0.75mol/L÷10min=0.075mol·L－1·min－1，故①v(H2)="3" v(CO2)=" 0.225" mol·L－1·min－1；②氢气的转化率＝3×0.75mol÷3mol×100%=75%，③求此温度下该反应的平衡常数K=
=5.33（L2/mol2）；④1L恒容容器中CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)△H＝－49.0kJ/mol反应，升高温度平衡逆向移动，n(CH3OH)／n(CO2)减小；充入He(g)，使体系压强增大平衡不移动，故n(CH3OH)／n(CO2)不变；将H2O(g)从体系中分离出去，则平衡向正向移动，故n(CH3OH)／n(CO2)增大；再充入1mol CO2和3mol H2相当于两个等效的平衡体系合，合并瞬间n(CH3OH)／n(CO2)不变，平衡正向移动则n(CH3OH)／n(CO2)增大；故选CD。⑤当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2，根据勒夏特列原理可知c1＜c2。（3）由图象可知，该电池为甲烷燃料电池，通甲烷的一方为负极：CH4-8e—+10OH—= CO32—+7H2O，通氧气的一方为正极：2O2＋4H2O＋8e－=8OH－，随着电池不断放电，电解质溶液的pH减小，通常情况下，甲烷燃烧会有一部分能量以光能形式释放，则甲烷燃料电池的能量利用率大于甲烷燃烧的能量利用率。
考点：化学反应能量、化学平衡、电化学等反应原理考查。
本题难度：困难
4、填空题 (15分)CO和NO是汽车尾气的主要污染物。消除汽车尾气的反应式之一为：
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)。请回答下列问题：
（1）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H= +180.5kJ/mol ①
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= -393.5kJ/mol ②
2C(s)+O2=2CO(g) △H= -221kJ/mol ③
则2NO(g) + 2CO(g)N2(g) + 2CO2(g)△H= 。
（2）-定温度下，在一体积为VL的密闭容器中充人一定量的NO和CO时，反应进行到t时刻时达到平衡状态，此时n(CO)=amol、n(NO)=2amol、n(N2)=bmol，且N2占平衡混合气体总体积的1/4。
①该反应的平衡常数K= （用只含a、V的式子表示）。
②判断该反应达到平衡的标志是____（填序号）
A．v(CO2)生成=v(CO)消耗
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化
（3）在一定温度下，将2.0molNO、2.4molCO通入固定容积2L的密闭中，反应过程中部分物质的物质的量变化如图所示，则：
①有害气体NO的转化率是 ，0～15minCO2的平均反应速率v(CO2)=____。
②20min时，若改变反应条件，导致CO浓度减小，则改变的条件是 （填序号）。
A．增加CO的量 B．加入催化剂
C．降低温度 D．扩大容积体积
（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理如图所示，
则：
①Pt电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）；
②NiO电极上的电极反应式为 。
参考答案：（1）△H＝—746.5kJ/mol （2）①27V/a ②BD （3）①40% 0.027mol/(L·min) ②CD
（4）①还原 ②NO—2e—＋O2—＝NO2
本题解析：（1）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H＝+180.5kJ/mol ①，C(s)+O2(g)＝CO2(g) △H＝-393.5kJ/mol ②， 2C(s)+O2=2CO(g) △H＝-221kJ/mol ③，则根据盖斯定律可知②×2—③—①即可得到2NO(g) + 2CO(g)N2(g) + 2CO2(g) △H＝—746.5kJ/mol。
（2）①平衡时n(CO)＝amol、n(NO)＝2amol、n(N2)＝bmol，则根据方程式可知生成CO2是2bmol。又因为N2占平衡混合气体总体积的1/4，所以平衡时混合气体的总的物质的量是4b，则4bmol＝bmol＋2bmol＋amol＋2amol，解得b＝3a。化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以该反应的平衡常数K＝
。
②在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A．v(CO2)生成＝v(CO)消耗，均表示正反应速率，所以不能说明反应达到平衡状态，A错误；B．混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，因此混合气体的平均相对分子质量不再改变可以说明反应达到平衡状态，B正确；C．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此密度始终是不变的，则混合气体的密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，C错误；D．NO、CO、N2、CO2的物质的量浓度均不再变化说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D正确，答案选BD。
（3） ①平衡时CO是1.6mol，则消耗CO是2.4mol—1.6mol＝0.8mol，所以根据方程式可知消耗NO是0.8mol，因此有害气体NO的转化率是
；生成CO2是0.8mol，浓度是0.4mol/L，所以0～15minCO2的平均反应速率v(CO2)＝0.4mol/L÷15min＝0.027mol/(L·min)。
②A．增加CO的量，CO浓度增大，A错误；B．加入催化剂平衡不移动，CO浓度不变，B错误；C．正方应是放热反应，降低温度平衡向正反应方向进行，CO浓度减小，C正确；D．扩大容积体积平衡向逆反应方向进行，当CO浓度仍然减小，D正确，答案选CD。
（4）①Pt电极上通入氧气，则Pt电极是正极，发生还原反应。
②NiO电极是负极，NO失去电子转化为NO2，所以该电极上的电极反应式为NO—2e—＋O2—＝NO2。
考点：考查盖斯定律应用、平衡状态判断、计算以及外界条件对平衡状态的影响和原电池应用
本题难度：困难
5、简答题 北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）．
（1）丙烷脱氢可得丙烯．
已知：C3H8（g）→CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=156.6kJ-mol-1
CH3CH=CH2（g）→CH4（g）+HC≡CH（g）△H2=32.4kJ-mol-1
则相同条件反应C3H8（g）→CH3CH=CH2（g）+H2（g）的△H=______kJ-mol-1
（2）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水．当把0.4mol液态肼和0.8mol?H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量（相当于25℃、101kPa下测得的热量）．
①反应的热化学方程式为______．
②又已知H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol．则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是______kJ．
③此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______．
参考答案：（1）①C3H8（g）→CH4（g）+HC≡CH（g）+H2（g）△H1=156.6kJ?mol-1
②CH3CH=CH2（g）→CH4（g）+HC≡CH（g）△H2=32.4kJ?mol-1
依据盖斯定律①-②得到：C3H8（g）→CH3CH=CH2（g）+H2（g）△H=124.2KJ/mol；
故答案为：124.2；
（2）①把0.4mol液态肼和0.8mol?H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量；写出化学方程式，计算1mol肼反应放热640KJ；依据热化学方程式书写方法写出的化学方程式为：N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-640?kJ?mol-1，
故答案为：N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-640?kJ?mol-1；
②①N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-640?kJ?mol-1
②H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol
依据盖斯定律①-4×②得到N2H4（l）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）△H=-816kJ?mol-1
依据热化学方程式计算，16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是404kJ，
故答案为：404；
③产物是氮气和水，生成产物无污染，故答案为：产物不会造成环境污染．
本题解析：
本题难度：一般