滾動(dòng)練(三)1．H2O2分解反應(yīng)過(guò)程能量變化如圖所示，以下相關(guān)敘述正確的是()A．1molH2O2(l)鍵能總和比1molH2O(l)＋0.5molO2(g)鍵能總和大(E2－E1)B．該反應(yīng)是吸熱過(guò)程C．使用MnO2催化劑，E3將降低D．2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝E1－E2答案C解析物質(zhì)的能量高，本身的鍵能小，根據(jù)圖示可知，1molH2O2(l)鍵能總和比1molH2O(l)＋0.5molO2(g)鍵能總和小(E2－E1)，該反應(yīng)是放熱過(guò)程，A、B均錯(cuò)誤；使用催化劑，能降低反應(yīng)的活化能，C正確；根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，2H2O2(l)=2H2O(l)＋O2(g)ΔH＝2(E1－E2)，D錯(cuò)誤。2．H2與ICl的反應(yīng)分①②兩步進(jìn)行，且兩步都為可逆反應(yīng)，其能量曲線(xiàn)如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()①H2＋I(xiàn)ClHI＋HCl慢反應(yīng)②HI＋I(xiàn)ClI2＋HCl快反應(yīng)A．反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)B．降低溫度有利于提高HCl的產(chǎn)率C．總反應(yīng)速率的快慢主要由反應(yīng)①?zèng)Q定D．H2(g)＋2ICl(g)I2(g)＋2HCl(g)ΔH＝－218kJ·mol－1，加入催化劑可使該反應(yīng)的焓變?cè)龃蟠鸢窪解析根據(jù)題圖可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②中反應(yīng)物總能量都大于生成物總能量，則反應(yīng)①、反應(yīng)②均為放熱反應(yīng)，A正確；反應(yīng)①、反應(yīng)②和總反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，B正確；慢反應(yīng)決定總反應(yīng)速率，則總反應(yīng)速率的快慢主要由反應(yīng)①?zèng)Q定，C正確；加入催化劑可改變反應(yīng)的活化能，但不能改變焓變，D錯(cuò)誤。3．(2019·江西師大附中高三期末考試)已知：①H2O(g)=H2O(l)ΔH＝－Q1kJ·mol－1②C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH＝－Q2kJ·mol－1③C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－Q3kJ·mol－1，下列判斷正確是()A．C2H5OH(g)的燃燒熱ΔH＝－Q3kJ·mol－1B．由③可知1molC2H5OH(g)的能量高于2molCO2(g)和3molH2O(g)的總能量C．H2O(g)→H2O(l)釋放出了熱量，所以該過(guò)程為放熱反應(yīng)D．23g液體酒精完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，釋放熱量為(0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1)kJ答案D解析C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－Q3kJ·mol－1，反應(yīng)中生成的水是氣體，不是穩(wěn)定氧化物，故燃燒熱不是Q3kJ，故A錯(cuò)誤；③C2H5OH(g)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－Q3kJ·mol－1，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，1molC2H5OH(g)和3molO2的總能量高于2molCO2(g)和3molH2O(g)的總能量，故B錯(cuò)誤；H2O(g)→H2O(l)是物理變化，故C錯(cuò)誤；根據(jù)蓋斯定律：③－②＋①×3得：C2H5OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝(－Q3＋Q2－3Q1)kJ·mol－1,23g是0.5molC2H5OH，所以釋放出的熱量為(0.5Q3－0.5Q2＋1.5Q1)kJ，故D正確。4．下列有關(guān)反應(yīng)熱的敘述中正確的是()A．已知2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－483.6kJ·mol－1，則氫氣的燃燒熱為241.8kJ·mol－1B．已知X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH>0，若升高溫度，則該反應(yīng)的ΔH增大C．已知：S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH1，S(g)＋O2(g)=SO2(g)ΔH2，則ΔH1>ΔH2D．甲、乙兩容器相同，甲中加入1gSO2、1gO2，乙中加入2gSO2、2gO2，在恒溫恒容或恒溫恒壓下反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡時(shí)，乙放出的熱量均等于甲的2倍答案C解析氫氣的燃燒熱表示1molH2(g)完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量，A錯(cuò)誤；該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但反應(yīng)的ΔH不變，B錯(cuò)誤；兩反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，則ΔH1<0，ΔH2<0，由于反應(yīng)S(s)=S(g)為吸熱反應(yīng)，故S(g)燃燒放出的熱量多，則ΔH1>ΔH2，C正確；乙中反應(yīng)物的起始投料量是甲中的2倍，恒溫恒壓下乙放出的熱量等于甲的2倍，恒溫恒容下，乙中壓強(qiáng)大于甲，壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，放出的熱量增多，故乙放出的熱量大于甲的2倍，D錯(cuò)誤。5．(2019·綿陽(yáng)市高三第二次診斷性考試)研究CO、CO2的回收利用既可變廢為寶，又可減少碳的排放。回答下列問(wèn)題：二甲醚(CH3OCH3)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”，由CO和H2制備二甲醚的反應(yīng)原理如下：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.1kJ/mol2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－24.5kJ/mol已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.0kJ/mol則2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)的ΔH＝________，有利于提高該反應(yīng)中CO2平衡轉(zhuǎn)化率的條件是________(填標(biāo)號(hào))。A．高溫低壓 B．高溫高壓C．低溫低壓 D．低溫高壓答案－122.7kJ/molD解析CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝－90.1kJ/mol①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－24.5kJ/mol②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.0kJ/mol③由蓋斯定律2×①＋②－2×③得2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)的ΔH＝2×(－90.1kJ/mol)＋(－24.5kJ/mol)－2×(－41.0kJ/mol)＝－122.7kJ/mol，即反應(yīng)正向是體積減小的放熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)、降低溫度、增大c(H2)、分離CH3OCH3等均可提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率。6．(2019·北京高考)氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。(1)反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是______________________________。(2)已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：ⅰ.CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH1ⅱ.CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH2ⅲ.CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH3……ⅲ為積炭反應(yīng)，利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí)，還需要利用________________________反應(yīng)的ΔH。(3)反應(yīng)物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)＝4∶1，大于初始反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，目的是________(選填字母序號(hào))。a．促進(jìn)CH4轉(zhuǎn)化b．促進(jìn)CO轉(zhuǎn)化為CO2c．減少積炭生成(4)用CaO可以去除CO2。H2體積分?jǐn)?shù)和CaO消耗率隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示。從t1時(shí)開(kāi)始，H2體積分?jǐn)?shù)顯著降低，單位時(shí)間CaO消耗率________(填“升高”“降低”或“不變”)。此時(shí)CaO消耗率約為35%，但已失效，結(jié)合化學(xué)方程式解釋原因：______________________________________________________。答案(1)CH4＋2H2Oeq\o(,\s\up17(催化劑))4H2＋CO2(2)C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)[或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)](3)abc(4)降低CaO＋CO2=CaCO3，CaCO3覆蓋在CaO表面，減少了CO2與CaO的接觸面積解析(1)已知反應(yīng)物為CH4和H2O(g)，生成物為H2和CO2，且物質(zhì)的量之比為4∶1，據(jù)此結(jié)合質(zhì)量守恒定律即可寫(xiě)出化學(xué)方程式。(2)根據(jù)蓋斯定律，ⅰ式＋ⅱ式可得：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH1＋ΔH2，則(ⅰ式＋ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)ΔH；ⅰ式－ⅱ式可得：CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH1－ΔH2，則(ⅰ式－ⅱ式)－ⅲ式可得：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)ΔH。因此，要求反應(yīng)ⅲ式的ΔH3，還必須利用反應(yīng)C(s)＋2H2O(g)=CO2(g)＋2H2(g)或C(s)＋CO2(g)=2CO(g)的ΔH。(3)投入過(guò)量的H2O(g)，可以促進(jìn)CH4轉(zhuǎn)化為CO2和H2，同時(shí)也可將副反應(yīng)產(chǎn)生的CO轉(zhuǎn)化為CO2；由于H2O(g)過(guò)量，同時(shí)也可減少CH4的分解。(4)由題給圖像可以看出，從t1時(shí)開(kāi)始CaO消耗率曲線(xiàn)斜率明顯減小，故單位時(shí)間CaO的消耗率降低。由于CaO＋CO2=CaCO3，生成的CaCO3覆蓋在CaO的表面，減少了CaO與CO2的接觸面積，導(dǎo)致吸收效率降低，甚至失效。7．(2019·昆明市高三復(fù)習(xí)診斷測(cè)試?yán)砜凭C合能力測(cè)試)燃煤煙氣中含有大量SO2和NO，某科研小組研究SO2和NO的吸收方法。回答下列問(wèn)題：(1)已知SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)ΔH1＝－241.6kJ·mol－1NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)ΔH2＝－199.8kJ·mol－1則反應(yīng)SO3(g)＋NO(g)SO2(g)＋NO2(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。(2)在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入1molNO和1molO3發(fā)生反應(yīng)NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)，2min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)。①若測(cè)得2min內(nèi)v(NO)＝0.21mol·L－1·min－1，則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α1＝________；若其他條件保持不變，在恒壓條件下進(jìn)行，則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)。②保持溫度不變，向2min后的平衡體系中再加入0.3molNO2和0.04molNO，此時(shí)平衡將向________(填“正”或“逆”)方向移動(dòng)。③該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，反應(yīng)在t1、t3、t5時(shí)刻均達(dá)到平衡狀態(tài)。t2、t6時(shí)刻都只改變了某一個(gè)條件，則t2時(shí)刻改變的條件是________，t6時(shí)刻改變的條件是________，t4時(shí)刻改變條件后v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。答案(1)＋41.8(2)①84%＝②逆③升高溫度(或增大生成物的濃度)使用催化劑(或增大壓強(qiáng))>解析(1)①已知SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)ΔH1＝－241.6kJ·mol－1。②NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)ΔH2＝－199.8kJ·mol－1②－①得，反應(yīng)SO3(g)＋NO(g)SO2(g)＋NO2(g)ΔH＝－199.8kJ·mol－1＋241.6kJ·mol－1＝＋41.8kJ·mol－1。(2)①NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)起始(mol)1100轉(zhuǎn)化(mol)xxxx平衡(mol)1－x1－xxxv(NO)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,2L))),2min)＝0.21mol·L－1·min－1，所以x＝0.84mol，則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α1＝0.84mol÷1mol×100%＝84%；NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)，由于這個(gè)反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，若其他條件保持不變，在恒壓條件下進(jìn)行，平衡不移動(dòng)，則平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α2＝α1。②NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)2min平衡(mol):0.160.160.840.84保持溫度不變，向2min后的平衡體系中再加入0.3molNO2和0.04molNO，根據(jù)平衡常數(shù)與濃度商的關(guān)系可知，平衡應(yīng)該向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。③t2時(shí)刻v逆增大且平衡逆向移動(dòng)，改變的條件是升高溫度或增大生成物的濃度；t6時(shí)刻平衡不移動(dòng)，NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)，由于這個(gè)反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)，故改變的條件是使用催化劑或增大壓強(qiáng)；由圖像可知，t4時(shí)刻v逆減小且平衡正向移動(dòng)，則v正>v逆。8．(2019·佛山市高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))石油化工生產(chǎn)中，利用裂解反應(yīng)可以獲得重要化工原料乙烯、丙烯。一定條件下，正丁烷裂解的主反應(yīng)如下：反應(yīng)ⅠC4H10(g)eq\o(,\s\up17(催化劑))CH4(g)＋CH3CH=CH2(g)ΔH1；反應(yīng)ⅡC4H10(g)eq\o(,\s\up17(催化劑))C2H6(g)＋CH2=CH2(g)ΔH2。回答下列問(wèn)題：(1)正丁烷、乙烷和乙烯的燃燒熱分別為Q1kJ·mol－1、Q2kJ·mol－1、Q3kJ·mol－1，反應(yīng)Ⅱ的ΔH2＝________。(2)一定溫度下，向容積為5L的密閉容器中通入正丁烷，反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)數(shù)據(jù)如下：t/min0a2a3a4ap/MPa57.28.48.88.8①該溫度下，正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率α＝________；反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)分壓的變化表示，即v＝Δp/Δt，前2amin內(nèi)正丁烷的平均反應(yīng)速率v(正丁烷)＝________MPa·min－1。②若平衡時(shí)甲烷、乙烯的體積分?jǐn)?shù)分別為eq\f(2,11)、eq\f(1,4)，則該溫度下反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp＝________MPa(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，保留三位有效數(shù)字)。③若反應(yīng)在恒溫、恒壓條件下進(jìn)行，平衡后反應(yīng)容器的體積________8.8L(填“>”“<”或“＝”)。④實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)高于640K后，乙烯和丙烯的產(chǎn)率隨溫度升高，增加幅度減小，可能的原因是________________(