时间:2017-03-02 23:56:07
1、填空题 工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，图1表示反应过程中能量的变化情况。
请回答下列问题：
（1）在图I中，曲线______(填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于______(填“吸热”或“放热”）反应。
（2）为探究外界条件对合成甲醇化学反应速率的影响规律，某科技工作者设计了以下三组实验，部分数据已填人表中，请补充完整。
| 实验组 | T/℃ | 起始浓度/mol?L－1 | 等质量催化剂的 比表面积/m2?g－1 | |
| CO | H2 | |||
| ① | 280 | 1.20×10－3 | 5.80×10－3 | 82 |
| ② | 280 | 1.20×10－3 | 5.80×10－3 | 124 |
| ③ | 350 | ? | ? | 124 |
参考答案：（15分）
（1）b（2分）?放热（2分）
（2）1.20×10－3（1分）? 5.80×10－3（1分）?探究等质量催化剂的比表面积不同时对合成甲醇化学反应速率的影响规律（2分，其它合理答案也给分）
（3）CO的转化率随温度的升高而降低（2分）
（4）H2 —2e－+2OH－=2H2O（3分）
本题解析：（1）读图1，催化剂能降低反应的活化能，曲线a代表正或逆反应的活化能高于曲线b，所以b表示使用了催化剂，a表示未使用催化剂；放热反应中反应物总能量高于生成物总能量，吸热反应中反应物总能量低于生成物总能量，图中1molCO和2molH2的总能量高于1mol CH3OH(g)的总能量，所以该反应是放热反应，△H=—91kJ/mol；（2）只改变一个变量进行探究，才能更快得外界条件影响化学反应速率的规律，这是设计实验的基本原则，实验②③的温度分别是280℃、350℃，则CO和H2的起始浓度、等质量催化剂的比表面积都应该相同，所以CO和H2的起始浓度分别为1.20×10－3mol/L、5.80×10－3mol/L；实验①②的温度、CO和H2的起始浓度都相同，等质量催化剂的比表面积分别为82m2/g、124m2/g，所以这组实验的目的是探究等质量催化剂的比表面积不同时对合成甲醇化学反应速率的影响规律；（3）读图2，横纵坐标分别表示温度、CO转化率，当压强不变时，曲线表示CO的转化率随温度升高而降低；当温度不变时，由于正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，CO的平衡转化率增大，由此推断p2时曲线高于p1时曲线；（4）反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)中出碳元素由+2降为—2，氢元素由0升为+1，说明CO得到电子，发生还原反应，而H2失去电子，发生氧化反应，因此负极的主要反应物和产物是氢气和水，由此先得出H2 —2e－→H2O；碱性条件下只能用氢氧根离子使左右电荷守恒，则H2 —2e－+2OH－→H2O；电极反应式遵循质量守恒定律，根据氢、氧原子个数守恒，则该电池负极反应式为H2 —2e－+2OH－=2H2O。
本题难度：困难
2、选择题 在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是?（?）
A．CH3OH（l）+3/2O2（g） → CO2（g）+2H2O（l）△H="+725.8" kJ/mol
B．2CH3OH（l）+3O2（g）→ 2CO2（g）+4H2O（l）△H=－1452 kJ/mol
C．2CH3OH（l）+3O2（g）→ 2CO2（g）+4H2O（l）△H=－725.8 kJ/mol
D．2CH3OH（l）+3O2（g）→ 2CO2（g）+4H2O（l）△H="+1452" kJ/mol
参考答案：B
本题解析：略
本题难度：简单
3、选择题 下列反应中，Q2>Q1的是? ( )
A．H2(g)＋F2(g)=2HF(g) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
B．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
C．NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)＋H2O(l)ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
D．S(s)＋O2(g)=SO2(g) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
S(g)＋O2(g)=SO2(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
参考答案：D
本题解析：选项A中F2比Cl2氧化性强，与氢气反应放热多，因而Q1>Q2；选项B中H2O(l)→H2O(g)要吸热，因而Q1>Q2；选项C中CH3COOH电离要吸热，因而Q1>Q2；选项D中S(s)→S(g)要吸热，因而Q2>Q1。
本题难度：一般
4、选择题 已知反应A2+B2═2AB，断开1mol A2中的化学键消耗的能量为Q1kJ，断开1mol B2中的化学键消耗的能量为Q2 kJ，生成1mol AB中的化学键释放的能量为Q3 kJ，则下列说法正确的是（ ）
A．若A2和B2的总能量之和大于生成的2AB的总能量，则反应放热
B．若A2和B2的总能量之和小于生成的2AB的总能量，则反应放热
C．若该反应为放热反应，则Q1+Q2＜Q3
D．若该反应为吸热反应，则Q1+Q2＜Q3
参考答案：A、依据能量守恒，若A2和B2的总能量之和大于生成的2AB的总能量，则反应放热，故A正确；
B、依据能量守恒，若A2和B2的总能量之和小于生成的2AB的总能量，则反应吸热，故B错误；
C、若该反应为放热反应，依据反应焓变△H=反应物断键吸收的热量-生成物形成化学键放出的热量；则Q1+Q2＜2Q3，故C错误；
D、若该反应为吸热反应，则Q1+Q2＞2Q3，故D错误；
故选A．
本题解析：
本题难度：简单
5、选择题 下列说法或表示方法中正确的是（?）
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．由C（金刚石）→C（石墨）ΔH= -1．9KJ/mol 可知，金刚石比石墨稳定
C．由2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571．6 kJ·mol－1可知，H2的燃烧热为-571．6 kJ·mol－1
D．稀溶液中：H+（aq）+OH—（aq）=H2O(l) ΔH= —53．7KJ/mol ，若将含0．5 molH2SO4的浓溶液与含1 molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57．3KJ
参考答案：D
本题解析：A、等质量的硫蒸气和硫固体相比，硫蒸气具有的能量高，分别完全燃烧，前者放出的热量多，错误；B、由C（金刚石）→C（石墨）ΔH= -1．9KJ/mol 可知，金刚石具有的能量高，金刚石不如石墨稳定，错误；C、燃烧热是1mol由可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热，由2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571．6 kJ·mol－1可知，H2的燃烧热为-285.8kJ·mol－1，错误；D、浓硫酸溶于水放热，若将含0．5 molH2SO4的浓溶液与含1 molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57．3KJ，正确。
本题难度：一般