第一节 化学能与热能 知识点题库

（1） H₂或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的．

已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ•mol^﹣1

2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=﹣571.6kJ•mol^﹣1

则H₂（g）与NO（g）反应生成N₂（g）和H₂O（l）的热化学方程式是．

（2） 当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．图表示在其他条件不变时，反应：2CO（g）+2NO（g）⇌2CO₂（g）+N₂（g） 中NO的浓度[c（NO）]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线．

①该反应的△H0 （填“＞”或“＜”）．

②若催化剂的表面积S₁＞S₂ ， 在右图中画出c （NO） 在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线．

（3） 在某温度时，按下列流程探究某种催化剂作用下的反应速率，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间/s	0	1	2	3	4
c （NO）（×10﹣3 mol•L﹣1）	1.00	0.50	0.20	0.10	0.10
c （CO）（×10﹣3 mol•L﹣1）	3.00	2.50	2.20	2.10	2.10

不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响，按要求完成以下计算（写出计算过程，只写出计算结果的不给分）：①计算前2s内的△c （CO₂）；

②计算前2s内的平均反应速率v （N₂）；

③计算达到平衡时NO的转化率．

（1） 曲线(填“a“或“b”")是加入催化剂时的能量变化曲线, N≡N键能为946kJ/mol,N-H键能为391kJ/mol,则H-H建能为kJ/mol。

（2） 水的自偶电离方程式为2H₂O H₃O⁺+OH^-,液氨也能发生自偶电离，写出液氨的自偶电离方程反应过程式;NH₂^-电子式为。

（3） 次氯酸钠溶液中离子浓度由大到小顺序为;将氨气通入到次氯酸钠溶液中可制得联氨(N₂H₄),写出反应的离子方程式;用四氧化二氮作助燃剂,联氨可作火箭燃料。已知:N₂(g)+2O₂(g)= 2NO₂(g),ΔH,= +67.7kJ/mol;N₂H₄(g)+O₂(g)=N₂(g)+2H₂O(g)  ΔH₂=-534kJ/mol;N₂O₄(g)=2NO₂(g),ΔH₃=+ 57kJ/mol,写出气态的联氨在四氧化二氮气体中燃烧生成两种无污染气态产物的热化学方程式  。

（4） 将2.04mol/L的氨水与0.02mo/L的硝酸银溶液等体积混合得到混合溶液，混合体系中存在平衡:Ag⁺(aq) +2NH₃·H₂O(aq) Ag(NH₃)₂⁺(aq)+2H₂O(1),平衡常数表达式K=;在常温时K=1×10⁷,由于氨水过量,银离子几乎反应完全,计算此时混合溶液中c(Ag⁺)=mol/ L。

（1） Johnson等人首次在1100℃下用镓与氨气制得氮化镓，该可逆反应每生成1 mol H₂放出10.3 kJ热量。该反应的热化学方程式是。(已知金属镓的熔点是29.8℃，沸点是2403℃；氮化镓的熔点为1700℃)

（2） 在恒容密闭容器中，加入一定量的液态镓与氨气发生上述反应，测得反应平衡体系中NH₃的体积分数与压强(p)、温度(T)的关系如图所示(已知图中T₁和T₂的温度均小于1700℃)。

①下列说法正确的是(填标号)。

a.相同条件下，Ga(OH)₃ 的碱性比Al(OH)₃强

b.当c(NH₃)=c(H₂)时，一定达到了化学平衡状态

c. A点和C点化学平衡常数的关系是：K_A< K_C

d.温度一定时，达平衡后再充入氦气(氦气不参与反应)，NH₃的转化率增大.

②气相平衡中用组分的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示平衡常数(记作Kp)，已知在T₁℃时体系的压强初始压强为a Pa，则B点的Kp=(用含a表示且保留2位有效数字)。

（3） 电解精炼法提纯镓是工业上常用的方法。具体原理如图所示：

已知：金属的活动性Zn>Ga>Fe>Cu；镓化学性质与铝相似。

①M为电源的极，电解精炼镓时产生阳极泥的主要成分是。

②电解过程中阳极产生的离子迁移到达阴极并在阴极析出高纯镓。请写出电解过程的阴极的电极反应。

③电解过程中需控制合适的电压，若电压太高时阴极会产生H₂导致电解效率下降。若外电路通过0.2mole时，阴极得到3.5g的镓。则该电解装置的电解效率η=(η=生成目标产物消耗的电子数+转移的电子总数)。

（1） 已知：

    ΔH₁＝-a(a＞0) kJ·mol⁻¹  ；     ΔH₂＝+c(c＞0) kJ·mol⁻¹

①稳定性：A B（填“>”、“＝”或“<”）。

②气态1，3－丁二烯和液态Br₂以物质的量之比为1∶1加成生成液态B的热化学方程式是。

（2） 探究1，2－加成和1，4－加成的影响因素。

实验1  将1，3－丁二烯和Br₂以物质的量之比1∶1加成，不同温度，相同时间内测定A和B在产物中的含量，低温时产物以A为主，较高温时以B为主。

实验2  加热实验1中低温时的反应产物，A的含量减少，B的含量增大。

实验3  在实验1的基础上，充分延长反应时间，无论是低温还是高温，产物中B的含量均增大。

①结合反应过程和能量变化的示意图，解释实验1中低温时产物以A为主的原因：。

②说明实验2中，升高温度，A转化为B经历的物质转化过程：。

③综上所述，有利于1，4加成的措施是。

（1） 反应器中初始反应的生成物为H₂和CO₂ ， 其物质的量之比为4:1，CH₄和H₂O(g)反应的方程式是。

① 下列措施能提高CH₄平衡转化率的是。

a．增大压强        b．加入催化剂        c．增大水蒸气浓度

② 反应器中还存在：

反应I：CH₄(g)+ H₂O(g) CO(g)+ 3H₂(g)  ΔH₁ = + 210kJ/mol

反应II：CO(g)+ H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)    ΔH₂= - 41kJ/mol

CH₄、H₂O重整生成CO₂ ， H₂的热化学方程式是。

（2） 实验发现，其他条件不变，相同时间内，向催化重整体系中投入一定量的CaO可以明显提高H₂的百分含量。做对比实验，结果如下图所示：

① 用CaO可以去除CO₂。投入CaO后，H₂百分含量增大。原因：。

② 投入纳米CaO更能提高H₂百分含量，原因：。

（3） 反应中催化剂的活性会因积炭反应而降低，相关数据如下表：

反应	I	II
	CH4(g) C(s)+ 2H2(g)	2CO(g) C(s)+ CO2(g)
ΔH(kJ/mol)	+75	-173

研究发现，如果反应I不发生积炭过程，则反应II也不会发生积炭过程。因此，若保持催化剂的活性，应采取的条件是。

（1） 该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。

（2） 若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是___(填字母)。

（3） 若将上述反应设计成原电池，装置如图，B电极有气泡产生，则B为(填“正”或“负”)极，其电极反应式为。

（1） 反应Ⅱ在常温下就能自发进行，则a0。（填“>”或“<”）

（2） 煤电工业烟气中的NO可利用“氨法脱硝”处理，其反应为

①反应中，生成 时，被 氧化的 的质量为。

②工业上可利用尿素[ ]水解制得 ，该反应的化学方程式为。

（3） 为避免汽车尾气中的NO_x和CO直接排放到大气中，可利用“三元催化转换器”将其转化为 和 。

①已知含碳物质参与反应的能量变化如所示，则NO（g）和CO（g）转化为 和 的热化学方程式为。

②“三元催化转换器”中用到了金属铂，如图为金属铂的晶胞结构示意图。金属铂晶体中，铂原子周围与之紧邻的其他铂原子数目为。若A原子的分数坐标为（0，0，0），则B原子的分数坐标为。

（1） 已知：CH₃OH(g)=CH₃OH(l)  ΔH=-29.09kJ·mol^-1 ， H₂(g)的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol^-1 ， CO(g)的燃烧热ΔH=-283.0kJ·mol^-1。则CH₃OH(l)的燃烧热ΔH=kJ·mol^-1。

（2） 在恒温，恒容密闭容器中，对于合成气合成甲醇的反应，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。

（3） T₁℃下，在2L恒容密闭容器中充入2mol CO和6mol H₂合成CH₃OH，经5min恰好达到平衡，平衡时CH₃OH的浓度是0.5mol·L^-1。0~5min内以CO表示的平均反应速率为；T₁℃时，该反应的化学平衡常数K=。(T₁+100)℃时，在1L恒容密闭容器中充入1mol CO、2mol H₂和3mol CH₃OH，此时反应将(填“向左进行”“向右进行”“达到平衡”或“无法判断”)。

（4） 在T₂℃时，向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H₂和CO，发生反应：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)，达到平衡时CH₃OH的体积分数(φ)与起始时 的关系如图所示。

①当起始时 =2，反应经过5min达到平衡，若此时CO的转化率为0.6，则0~5min内平均反应速率v(H₂)=。若此时再将容器容积缩小为1L，达新平衡时H₂的转化率将(填“增大”“减小”或“不变”)。

②当起始时 =3.5，反应达到平衡状态后，CH₃OH的体积分数可能对应图中的(填“D”“E”或“F”)点。

（1） 1799年，英国化学家汉弗莱·戴维发现N₂O有麻醉作用。N₂O属于（填“酸性”或“非酸性”）氧化物。 

（2） 1940年前后由美国某公司率先开发了N₂O用作火箭的氧化剂。已知：2N₂O（g）⁼2N₂（g）＋O₂（g） △H＝－163 kJ·mol^－1；常温常压下，联氨（N₂H₄ ， l）在氧气中完全燃烧生成1 mol N₂（g）和液态水的△H＝－621.2 kJ·mol^－1 ， 则N₂O（g）氧化N₂H₄（l）生成N₂（g）和H₂O（l）的热化学方程式是。

（3） 一定温度下，某科研小组在恒容密闭容器中对反应2N₂O（g）⁼2N₂（g）＋O₂（g）进行了研究，发现N₂O的浓度与时间的关系如图所示： 

 

 ①60～120 s内用O₂表示的该反应的平均速率是mol·L^－1·s^－1（结果保留两位有效数字）。 

 ②180 s时，c（N₂O）＝。 

（4） N₂O₅加热分解可以得到N₂O：Ⅰ．N₂O₅（g）  N₂O₃（g）＋O₂（g）、 

 Ⅱ．N₂O₃（g）  N₂O（g）＋O₂（g）。一定温度下，将2 mol N₂O₅（g）充入容积为1 L的恒容密闭容器中，t s时反应达到平衡状态，O₂（g）和N₂O₃（g）的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示： 

 

 ①反应Ⅱ的平衡常数是。 

 ②N₂O₃的物质的量随反应时间先增大后减小的原因是。