2024届高三化学二轮过关复习——化学反应的热效应
一、选择题
1.(2023秋·湖南邵阳·高三统考期末)、、三种物质燃烧的热化学方程式如下:
①
②
③
下列说法正确的是
A.
B.
C.与合成反应的原子利用率为100%
D.
2.(2022秋·山西阳泉·高三统考期末)下列反应的焓变等于相关可燃物燃烧热的是
A.
B.
C.
D.
3.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考期中)已知,若断裂键、键、键需要吸收的能量分别为、、,则为
A. B. C. D.
4.(2023春·山东烟台·高三山东省招远第一中学校考期中)已知:。以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制的过程如图所示:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:……
下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ中每消耗,转移电子
B.过程Ⅱ中反应的热化学方程式为
C.过程Ⅰ、Ⅱ中能量转化的形式依次是太阳能→化学能→热能
D.铁氧化合物循环制具有成本低、产物易分离等优点
5.(2023·上海·高三统考专题练习)2-丁烯有顺()、反()两种异构体。T℃,异构体转化的能量关系如图所示, 下列说法正确的是
A.顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程属于物理变化
B.顺-2-丁烯稳定性大于反-2-丁烯
C.发生加成反应时,顺 2 丁烯断键吸收的能量低于反 2 丁烯断键吸收的能量
D.T℃,1mol顺 2 丁烯完全转化成反 2 丁烯放出热量(c-b)kJ
6.(2023春·四川雅安·高三雅安中学校考阶段练习)工业上可利用和合成尿素,该可逆反应分两步进行,整个过程中的能量变化如图所示。下列有关说法错误的是
A.是反应Ⅰ的活化能,是反应Ⅱ的活化能
B.是中间产物
C.总反应为
D.用和合成尿素的反应是放热反应
7.(2023春·上海浦东新·高三华师大二附中校考阶段练习)已知在25℃、Pa下,1mol氮气和1mol氧气生成2mol一氧化氮的能量变化如下图所示,已知 。下列有关说法正确的是
A.分解为和时吸收热量
B.乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮,释放的能量将大于1264kJ
C.
D.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
8.(2023春·江苏扬州·高三扬州中学校考开学考试)氢气燃烧生成水蒸气的能量变化如图所示。该反应生成1mol水蒸气时的能量变化为
A.200kJ B.213kJ C.230 kJ D.245kJ
9.(2022秋·四川成都·高三石室中学校考期中)甲烷与氯气发生取代反应分别生成1mol相关有机物的能量变化如图所示,已知Cl Cl、C Cl键能分别为243 kJ mol 1、327 kJ mol 1,下列说法不正确的是
A.CH4(g)+Cl (g)→CH3 (g)+HCl(g) ΔH= 15 kJ mol 1
B.CH4与Cl2的取代反应是放热反应
C.ΔH4≈ΔH3≈ΔH2≈ΔH1,说明CH4与Cl2的四步取代反应,难易程度相当
D.1molCH4(g)的能量比1molCH2Cl2(g)的能量多197kJ
10.(2023秋·浙江衢州·高三校联考期末)已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:
化学键 H—N N—N Cl—Cl N≡N H—Cl
键能(kJ mol-1) 391 193 243 946 432
N2H4(g)+2Cl2(g)=N2(g)+4HCl(g) ΔH,下列推断正确的是
A.H(g)+Cl(g)=HCl(g) ΔH= +432 kJ ·mol-1
B.断裂 lmolH-Cl键吸收能量比断裂 1mol N≡N键多 514kJ
C.上述反应中,ΔH=-431 kJ·mol-1
D.上述反应中,断裂极性键和非极性键,只形成极性键
11.(2023秋·山东威海·高三山东省文登第一中学校考期末)关于化学反应中能量变化的说法正确的是
A.在中,Mg燃烧生成MgO和C,该反应中化学能全部转化为热能
B.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
C.,则C的燃烧热
D.在稀溶液中,,若将含0.5mol的浓硫酸与含1 molNaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ
12.(2023春·湖北襄阳·高三襄阳市第一中学校考阶段练习)已知:①,
②,
下列有关说法正确的是
A.向含0.1molNaOH的溶液中加入一定体积的乙二酸,反应中的能量变化如图所示
B.
C.氢气的燃烧热
D.和分子中的化学键断裂时所吸收的总能量大于形成分子中的化学键所释放的总能量
13.(2022秋·浙江杭州·高三校考期中)下列说法正确的是
A.常温下,由水电离出的c(H+)=10-12mol L-1的溶液中:Na+、NH、CO、Cl-可以大量共存
B.甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3kJ mol-1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ mol-1
C.已知在一定条件下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=92.4kJ mol-1,则将1.5molH2和过量的N2在此条件下充分反应,放出热量46.2kJ
D.已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2,则ΔH1<ΔH2
二、原理综合题
14.(2022秋·山东聊城·高三统考期末)根据所学知识,回答下列问题
(1)在25℃、101kPa下,完全燃烧生成气体和液态水时放出363.25kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)将二氧化碳转化为高附加值碳基燃料有利于实现人类活动的“碳中和”。
已知:① ;
② ;
③
又知相关化学键的键能数据如下表所示。
化学键 H-H C=O H-O C-H
436 745 463 x
则a=_______,x=_______。
(3)用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:盐酸、溶液。
实验步骤:略。回答下列问题。
①从实验装置上看,还缺少_______。
②加入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母)。
A.沿玻璃棒缓慢加入 B.分三次均匀加入
C.一次迅速加入 D.用滴定管小心滴加
③若实验中改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_______(填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则生成1mol水时的反应热_______(填“相等”或“不相等”)。
④强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式: 。
a.向NaOH溶液中加入稀醋酸;
b.向溶液中加入稀硫酸;
c.向NaOH溶液中加入稀硝酸;
当反应均生成1mol水时的热效应、、由大到小的关系_______。
15.(2022秋·四川广元·高三广元中学校考期中)化学反应过程伴随着能量的变化。
(1)下列反应中属于吸热反应的有_______(填序号)。
①燃烧木炭取暖② C与(g)反应制取水煤气 ③煅烧石灰石(主要成分是)制生石灰 ④氯化铵晶体和混合搅拌 ⑤食物因氧化而腐败
(2)催化重整不仅可以得到合成气(CO和),还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:。
已知:
该催化重整反应的△H=_______。
(3)利用可制备乙烯及合成气(CO、)。有关化学键键能(E)的数据如下表:
化学键 H-H C=C C-C C-H
E(kJ/mol) 436 a 348 413
①已知 ,则a=_______。
②已知的燃烧热是890.31kJ/mol,表示燃烧热的热化学方程式_______;
③制备合成气反应历程分两步,
步骤I ;
步骤Ⅱ 。上述反应中(ads)吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图:
表示步骤I正反应的_______,决定制备合成气反应速率的是_______(填“步骤I”或“步骤Ⅱ”)。
16.(2022秋·江西·高三校联考开学考试)1905年哈伯实现了以氨气和氢气为原料合成氨气,生产的氮制造氨肥服务于农业,养活了地球三分之一的人口,哈伯也因此获得了1918年的诺贝尔化学奖。一百多年过去了,对合成氨的研究依然没有止步。
(1)工业合成氨的反应如下:。已知断裂1mol 中的共价键吸收的能量为946kJ,断裂1mol 中的共价键吸收的能量为436kJ,形成1mol N—H键放出的能量为391kJ,则由和生成2mol的能量变化为_______kJ。下图能正确表示该反应中能量变化的是_______(填“A”或“B”)。
(2)反应在三种不同条件下进行,、的起始浓度为0,反应物的浓度随时间(min)的变化情况如下表所示。
序号 温度 时间
0 10 20 30 40 50 60
I 400℃ 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50
II 400℃ 1.0 0.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50
III 500℃ 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20
根据上表数据回答:
①实验I、II中,有一个实验使用了催化剂,它是实验_______(填序号);在实验Ⅱ中,从0~20min用表示的速率_______。
②在不同条件下进行的氨的分解反应。根据在相同时间内测定的结果,判断该反应的速率由大到小的顺序是_______(填字母)。
A. B.
C. D.
③在恒温恒容条件下,判断该反应达到化学平衡状态的标志是_______(填字母)。
a.的正反应速率等于逆反应速率 b.混合气体的密度不变
c.混合气体的压强不变 d.
17.(2022春·甘肃天水·高三天水市第一中学校考期末)回答下列问题
I:
(1)的燃烧热为,则表示液态甲醇燃烧热的热化学方程式为___________。
II.如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(2)利用反应设计成原电池,该原电池的电解质溶液为___________,若开始时两电极质量相等,当电路中转移0.2mol电子后,两电极的质量差___________g。
(3)某同学探究原电池原理时,认为“构成原电池的负极总是较活泼的金属材料”。该同学利用打磨过的铜片和铝片设计了下图所示的原电池装置(硝酸过量),并测量和绘制了原电池的电流(I)随时间(t)的变化曲线(极短时间电流反转)。图中时刻之前,正极反应式为___________,时刻之后,Cu电极是___________(填“正极”或“负极”)。据以上现象,最终得出结论:在原电池中,构成原电池的负极不一定是较活泼的金属材料。
III.现在容积为2L的恒温密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应,测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间 0min 3min 6min 9min 12min
0 0.50 0.65 0.75 0.75
1 0.50 0.35 A 0.25
(4)下列说法正确的是___________。
A.使用催化剂可以增大反应速率,提高生产效率
B.反应达到平衡后,反应不再进行
C.通过改变反应条件,能改变该反应进行的限度,使全部转化为
(5)达平衡时,的转化率为___________。
18.(2022秋·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第二高级中学校考期中)能源危机是当前全球性的问题,“开源节流”是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有助于能源“开源节流”的是_______(填序号)。
a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
b.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
d.减少资源消耗,增加资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,氧气充足时燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下,_______(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为_______。
②12 g石墨在24 g氧气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为_______。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1。
NO分子中化学键的键能为_______kJ·mol-1。
(4)综合上述有关信息,请写出CO和NO反应的热化学方程式:_______。
参考答案:
1.B
【详解】A.①CO的燃烧反应是放热反应,放热反应的反应热△H<0,故,A错误;
B.根据盖斯定律,将①×2+②×4-③,整理可得:,B正确;
C.与合成的反应:,除了生成乙醇还生成水,原子利用率不是100%,C错误;
D.将②扩大2倍,将反应物与生成物颠倒顺序,能量数值相等,符号相反,可得2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=-2b kJ/mol,物质在气态含有的能量比液体时高,反应放出热量越少,则反应热就越大,所以2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H>-2b kJ/mol,D错误;
故合理选项是B。
2.C
【分析】燃烧热是指在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。
【详解】A.可燃物的物质的量不是1mol,其不等于燃烧热,A错误;
B.H2O的状态应为液态,B错误;
C.符合燃烧热的定义,热化学方程式中代表燃烧热,C正确;
D.燃烧热是指可燃物与氧气反应,其不等于燃烧热,D错误;
故选C。
3.A
【详解】反应物键能之和-生成物键能之和;
故答案为:A。
4.C
【详解】A.过程Ⅰ:,当有分解时,生成,而的物质的量为,故生成,氧元素由价变为0价,故每消耗转移电子,选项A正确;
B.已知反应①和反应②,根据盖斯定律,由可得过程Ⅱ中反应的热化学方程式,选项B正确;
C.过程Ⅰ和过程Ⅱ中的反应均为吸热反应,故不存在将化学能转化为热能的过程,选项C错误;
D.反应中,为气体,而为固体,故铁氧化合物循环制的产物易分离,且由于利用太阳能,故成本低,选项D正确;
答案选C。
5.C
【详解】A.由题干信息可知,顺-2-丁烯与反-2-丁烯互为同分异构体,故顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程中有新的物质生成,故属于化学变化,A错误;
B.由题干能量转化图可知,顺-2-丁烯具有的总能量大于反-2-丁烯,能量越高越不稳定,故顺-2-丁烯稳定性小于反-2-丁烯,B错误;
C.顺 2 丁烯和反 2 丁烯加成后均得到相同的产物,即终态的能量相同,而顺-2-丁烯具有的总能量大于反-2-丁烯,即发生加成反应时,顺-2-丁烯放出的能量大于反-2-丁烯,形成过程中放出的总能量相同,故顺 2 丁烯断键吸收的能量低于反 2 丁烯断键吸收的能量,C正确;
D.由题干能量转化图可知,T℃,1mol顺 2 丁烯完全转化成反 2 丁烯放出热量(a-b)kJ,D错误;
故答案为:C。
6.A
【详解】A.是反应Ⅰ的焓变,是反应Ⅱ的焓变,A错误;
B.从能量变化图可以看出,既是反应Ⅰ的生成物,又是反应Ⅱ的反应物,故是反应的中间产物,B正确;
C.从能量变化图可以看出,反应物是和,产物是CO(NH2)2和H2O,总反应为,C正确;
D.从能量变化图可以看出,起始反应物的能量高于最终产物的能量,故用和合成尿素的反应是放热反应,D正确;
故答案为:A。
7.B
【详解】A.由热化学方程式可知:N2与O2反应产生NO是放热反应,NO(g)分解为N2(g)和O2(g)是该反应的逆反应,因此该反应是放热反应,A错误;
B.物质由气态变为液态会放出热量,由乙生成丙放出热量1264 kJ,则2 mol气态NO变为2 mol液态NO又会放出一部分热量,因此乙→丙的过程中若生成液态一氧化氮,释放的能量将大于1264 kJ,B正确;
C.反应热等于断裂反应物的化学键吸收的热量与形成生成物的化学键释放的能量差,则946 kJ/mol+a kJ/mol-1264 kJ/mol=+180 kJ/mol,解得a=498,故O2(g)=2O(g) △H=+498 kJ/mol,C错误;
D.反应是吸热反应,说明物质的能量:丙>甲;由乙变为丙放出热量1264 kJ,说明乙的能量比丙高,故三种物质的能量高低顺序:乙>丙>甲,D错误;
故合理选项是B。
8.D
【详解】根据氢气燃烧生成水蒸气的能量变化图可得:H2+O2=H2O ==-245,故反应生成1mol水蒸气时的能量变化为245;
故答案为:D。
9.D
【详解】A.CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g) ΔH= 99 kJ mol 1,CH4(g)+Cl (g)→CH3 (g)+HCl(g)在CH4(g)+Cl2(g)→CH3Cl(g)+HCl(g)的基础上没有断裂Cl Cl,没有形成C Cl,只断裂一个C H,形成H Cl,因此ΔH=E(C H)+ 243 kJ mol 1 327 kJ mol 1 E(H Cl)= 99 kJ mol 1,则CH4(g)+Cl (g)→CH3 (g)+HCl(g) ΔH= E(C H) E(H Cl) = 15 kJ mol 1,故A正确;
B.根据图中信息得到CH4与Cl2的取代反应是放热反应,故B正确;
C.ΔH4≈ΔH3≈ΔH2≈ΔH1,说明CH4与Cl2的四步取代反应,由于断键断裂C H,形成C Cl和H Cl,四步反应的难易程度相当,故C正确;
D.根据图中1molCH4(g)和1mol Cl2(g)的能量比1molCH2Cl2(g)和1molHCl(g)的能量多197kJ,故D错误。
综上所述,答案为D。
10.C
【详解】A.H(g)+Cl(g)=HCl(g)是形成化学键的过程,是放热过程,△H=-432kJ/mol,故A错误;
B.断裂1molCl—Cl键吸收能量为243 kJ,断裂1molN≡N键吸收能量为946 kJ,因此断裂1molCl—Cl键吸收能量比断裂1molN≡N键少703kJ,故B错误;
C.焓变ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=4×(391 kJ/mol)+(193 kJ/mol)+2×(243 kJ/mol)-(946 kJ/mol)-4×(432 kJ/mol)=-431kJ/mol,故C正确;
D.上述反应中,断裂了N-H极性键和Cl-Cl、N-N非极性键,形成了H-Cl极性键和N≡N非极性键,故D错误;
故选C。
11.D
【详解】A.在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C,该反应中化学能转化为热能、光能等,故A错误;
B.化学反应中能量变化的大小与反应物的质量成正比,故B错误;
C.燃烧热是纯净可燃物燃烧生成稳定的氧化物时放出的量,C应转化成CO2,,则,CO还能燃烧放热,所以C的燃烧热,故C错误;
D.稀溶液中H+和OH-反应生成1molH2O(l)放出57.3kJ热量,但浓硫酸溶于水放热,所以将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1mol NaOH的溶液混合,放出的热量大于57.3kJ,故D正确;
答案为D。
12.A
【详解】A.乙二酸属于弱酸,其电离是吸热过程,向含0.1molNaOH的溶液中加入500mL0.1mol/L乙二酸(HOOC-COOH),放出的热量小于5.73kJ,故A正确;
B.钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀时放热,所以H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)生成1molH2O(l)时,即,故B错误;
C.H2O(g)→H2O(l)是放热过程,,则氢气的燃烧热,故C错误;
D.根据,可知此反应为放热反应,2molH2(g)和1molO2(g)分子中化学键断裂时所吸收的总能量小于形成2molH2O(g)分子中化学键所释放的总能量,故D错误;
答案为A。
13.BD
【详解】A.常温下,由水电离出的c(H+)=10-12mol L-1的溶液可能为酸性或碱性,酸性条件下CO无法大量共存,碱性条件下NH无法大量共存,故A错误;
B.甲烷的标准燃烧热ΔH=-890.3kJ mol-1,则热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3kJ mol-1;故B正确;
C.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为可逆反应,1.5molH2无法全部转化,所以无法计算热量,故C错误;
D.2molC(s)完全燃烧生成稳定的CO2(g)放出的热量多,且放出热量越多ΔH越小,因此ΔH1<ΔH2;故D正确;
故答案选BD。
14.(1)
(2) -166 387
(3) 环形玻璃搅拌棒 C 不相等 相等
【详解】(1)的物质的量为,完全燃烧生成气体和液态水时放出363.25kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 ;
(2)根据盖斯定律可知,,根据反应热=反应物键能之和-生成物键能之和可知,,解得x=387;
(3)①实验需将酸碱溶液混合均匀,则从实验装置上看,还缺少环形玻璃搅拌棒;
②为了防止热量散失,导致所测热量不准确,加入NaOH溶液的正确操作是一次迅速加入,故选C;
③若实验中改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,反应生成水的物质的量不相同,则所放出的热量不相等,若实验操作均正确,则生成1mol水时的反应热相等;
④当反应均生成1mol水时,稀醋酸为弱电解质,电离需消耗一部分热量,导致所测的热量偏小,则,向溶液中加入稀硫酸,除了生成水还会生成沉淀硫酸钡,生成硫酸钡沉淀会放出一部分热量,导致所测的热量偏大,则,向NaOH溶液中加入稀硝酸,只生成水,无其它热量消耗或放出,则,故热效应、、由大到小的关系。
15.(1)②③④
(2)+248
(3) 613 活化能 步骤I
【详解】(1)燃烧属于放热反应,C与水反应为吸热反应,煅烧石灰石属于吸热反应,食物的腐败为缓慢的氧化还原反应,属于放热反应,所以答案选②③④;
(2)目标方程式为:
①
②
③
根据盖斯定律,甲烷为①中的生成物且系数相同,二氧化碳为②中的生成物,一氧化碳为③的生成物且系数相同,所以目标热化学方程式=-①-②+③,所以=-(-75)-(-394)+(-221)= +248kJ/mol;
(3)①=反应物总键能-生成物总键能,故=+167kJ/mol,E(C=C)=a=613;
②甲烷燃烧热的热化学方程式为1mol甲烷燃烧释放的热量,所以表示甲烷燃烧热的热化学方程式为: ;
③由图可知ads吸附为步骤I的活化能,决定化学反应速率的步骤为活化能打的一步,所以决定制备合成气的步骤为步骤I。
16.(1) 92 A
(2) II 0.0375 CADB ac
【详解】(1)根据反应热的计算:反应物键能之和-生成物键能之和可得,,反应物的总能量比生成物的总能量高,故该反应为放热反应;
(2)①实验Ⅰ、Ⅱ对比发现,起始温度、加入量相同,实验Ⅱ反应速率明显增大,说明使用了催化剂,因为催化剂可以加快反应速率,缩短达到平衡所需要的时间,根据题表中数据可知实验Ⅱ先达到平衡,所以实验Ⅱ使用了催化剂;实验Ⅱ中,在0~20min内,故,由于速率比等于系数比,故。
②根据速率之比等于计量数之比,都转化为用表示的速率,然后进行比较:
A.,所以;
B.;
C.,所以;
D.;所以该反应的速率由大到小的顺序是CADB;
③的正反应速率等于逆反应速率,则反应达到平衡状态,a项正确;由于容器的容积不变,反应混合物都是气体,无论反应是否达到平衡状态,混合气体的密度都保持不变,b项错误;反应是前后气体体积不等的反应,若未达到平衡,则容器内气体压强会发生变化,若混合气体的压强不变,则反应处于平衡状态,c项正确;,反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,d项错误。
17.(1)
(2) 硫酸铜 12.9g
(3) 负极
(4)A
(5)75%
【解析】(1)
燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,的燃烧热为,则表示液态甲醇燃烧热的热化学方程式为: 。
(2)
利用反应设计成原电池,则负极锌失去电子:、正极铜离子得到电子:,故该原电池的电解质溶液为硫酸铜,若开始时两电极质量相等,当电路中转移0.2mol电子后,锌电极减少0.1mol×65g/mol=6.5g,铜电极增加0.1mol×64g/mol=6.4g,两电极的质量差=6.5g +6.4g =12.9g。
(3)
图中时刻之前,由于铝片比铜片活泼,铝片是负极,铝片失电子,铜为正极,正极上硝酸根放电生成二氧化氮,正极反应式为,但铝片与浓硝酸反应后会使其表面生成致密氧化膜、随着钝化,电流会越来越小。以后就是铜和浓硝酸发生了反应,电流方向反转,此时铜是负极。
(4)
A.使用催化剂可以明显增大反应速率,提高生产效率,A正确;
B.反应达到平衡后,反应仍在进行、但正逆反应速率相等,B错误;
C.通过改变反应条件,能改变该反应进行的限度,但反应是可逆反应,故不能使全部转化为,C错误;
选A。
(5)
由表知,平衡时生成甲醇0.75mol,则消耗氢气3×0.75mol,则达平衡时,的转化率为 。
18.(1)acd
(2) 石墨 393.5 kJ·mol-1 252.0 kJ
(3)631.5
(4)2NO(g)+2CO(g)= N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.0 kJ·mol-1
【详解】(1)a.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源,可减少化石能源使用,a符合题意;
b.大力开采煤、石油和天然气,以满足人们日益增长的能源需求,不能减少化石燃料的使用,b不符合题意;
c.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料,符合“开源节流”,c符合题意;
d.减少资源消耗,注重资源的重复使用、资源的循环再生,能减少化石燃料等资源使用,d符合题意;
故选acd;
(2)①由图可知,金刚石能量高于石墨,能量越低越稳定,所以说明石墨稳定;图中1mol石墨完全燃烧生成1mol二氧化碳放出的热量为393.5kJ,则石墨的燃烧热为△H=-393.5kJ/mol;
②12g石墨物质的量为1mol,在一定量空气中燃烧,依据元素守恒,若只生成二氧化碳质量为44g,若只生成一氧化碳质量为28g,题目中生成气体36g,28g<36g<44g,判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳的混合物。设一氧化碳物质的量为x,则二氧化碳物质的量为(1-x)mol,28x+44(1-x)=36g,解得x=0.5mol。故一氧化碳和二氧化碳的物质的量均为0.5mol,结合图象可知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5 kJ/mol;C(石墨,s)+O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ/mol;
所以生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量为:393.5kJ/mol×0.5mo1+110.5kJ/mol×0.5mo1=252.0kJ;
(3)根据N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497 kJ/mol以及反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180 kJ/mol,设NO分子中化学键的键能为a,则有:946 kJ/mol+497 kJ/mol-2a=180 kJ/mol,解得:a=631.5 kJ/mol;
(4)已知①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ mol-1 ;②C(石墨,s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ mol-1;③N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ mol-1;由盖斯定律:方程式①×2-②×2-③得 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.0kJ mol-1。故答案:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.0kJ mol-1。