第一章化学反应与能量知识点题库

已知常温常压下，N≡N键的键能是946KJ/mol、N﹣H键的键能是391KJ/mol、H﹣H 键的键能是436KJ/mol．现有甲、乙两个容积相同的定容密闭容器，在常温下：①向密闭容器甲中通入1mol N₂和3mol H₂ ，达到平衡时放出热量Q₁kJ．②向密闭容器乙中通入0.5mol N₂和1.5mol H₂ ，达到平衡时放出热量Q₂ kJ．则下列关系式正确的是（　　）

A . 92＞Q_l＞2Q₂ B . 92=Q₁＜2Q₂ C . Q₁=2Q₂=92 D . Q₁=2Q₂＜92

雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾的源头多种多样，比如汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧，甚至火山喷发等．

（1）汽车尾气中的NO（g）和CO（g）在一定温度和催化剂的条件下可净化．

①已知部分化学键的键能如下

分子式/结构式	NO/N≡O	CO/C≡O	CO₂/O=C=O	N₂/N≡N
化学键	N≡O	C≡O	C=O	N≡N
键能（KJ/mol）	632	1072	750	946

请完成汽车尾气净化中NO（g）和CO（g）发生反应的热化学方程式

2NO（g）+2CO（ g）⇌N₂（ g）+2CO₂（9）△H= kJ/mol

②若上述反应在恒温、恒容的密闭体系中进行，并在t．时刻达到平衡状态，则下列示意图

不符合题意的是（填选项序号）．（下图中V_正、K、n、P_总分别表示正反应速率、平衡常

数、物质的量和总压强）

（2）在t₁℃下，向体积为10L的恒容密闭容器中通入NO和CO，测得了不同时间时NO和CO的物质的量如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n（NO）/×10^﹣2mol	10.0	4.50	2.50	1.50	1.00	1.00
n（CO）/×10^﹣1mol	3.60	3.05	2.85	2.75	2.70	2.70

t₁℃时该反应的平衡常数K= 既能增大反应速率又能使平衡正向移动的措施是．（写出一种即可）

（3）如图l所示，以N₂O₄为原料采用电解法可制备新型绿色硝化剂（一种氮氧化物）写出生成这种硝化剂的阳极电极反应式

（4）NH₃催化还原氮氧化物（SCR）技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术．在氨气足量的情况下，不同c（NO₂）/C（NO）、不同温度对脱氮率的影响如图2所示（已知氨气催化还原氮氧化物的正反应为放热反应），请回答温度对脱氮率的影响，给出合理的解释：

分类是学习和研究化学的一种常用的科学方法．下列分类合理的是（）

①根据酸分子中含有的H原子个数将酸分为一元酸、二元酸等

②根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应

③根据电解质在熔融状态下能否完全电离将电解质分为强电解质和弱电解质

④根据元素原子最外层电子数的多少将元素分为金属和非金属

⑤根据反应的热效应将化学反应分为放热反应和吸热反应．

A . ②③ B . ②⑤ C . ①②④ D . ②③④⑤

合理利用燃料减小污染符合“绿色奥运”理念，下列关于燃料的说法正确的是（）

A . “可燃冰”是将水变为油的新型燃料 B . 氢气是具有热值高、无污染等优点的燃料 C . 乙醇是比汽油更环保、不可再生的燃料 D . 石油和煤是工厂经常使用的可再生的化石燃料

下列有关能量转化的说法正确的是（）

A . 煤燃烧是化学能转化为热能的过程 B . 动物体内葡萄糖被氧化为CO₂是热能转变成化学能的过程 C . 化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能 D . 植物通过光合作用将CO₂转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程

已知热化学方程式：

H₂O(g)=H₂(g)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)　ΔH＝＋241.8 kJ/mol

H₂(g)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)=H₂O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是(　　)

A . ΔH＝＋88 kJ/mol B . ΔH＝＋2.44 kJ/mol C . ΔH＝－4.98 kJ/mol D . ΔH＝－44 kJ/mol

下列说法正确的是（）

A .

的系统命名法为2, 5-二甲基-4乙基己烷 B . 石油的裂化、煤的气化与液化都属于化学变化，而石油的分馏与煤的干馏都属于物理变化 C . 总质量一定时，乙酸和葡萄糖无论以何种比例混合，完全燃烧消耗氧气的量相等 D . 可用石蕊落液来鉴别乙二醇、葡萄糖、乙酸的水溶液

关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是（）

A . 图1所示的装置能将化学能转变为电能 B . 图2所示的反应为吸热反应 C . 中和反应中，反应物的总能量比生成物的总能量低 D . 化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与形成

下列关于热化学反应的描述中正确的是（）

A . HCl和NaOH反应的中和热△H＝－57.3 kJ·mol⁻¹ ，则H₂SO₄和Ca(OH)₂反应的中和热△H=2×(－57.3)kJ·mol⁻¹ B . 甲烷的标准燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol⁻¹ ，则CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) ΔH＜－890.3 kJ·mol⁻¹ C . 已知：500℃、30MPa下，N₂(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) ΔH＝－92.4kJ·mol^－1；将1.5 mol H₂和过量的N₂在此条件下充分反应，放出热量46.2 kJ D . CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol⁻¹ ，则2CO₂(g) =2CO(g)+O₂(g)反应的△H＝+566.0 kJ·mol⁻¹

综合利用CO₂对环境保护及能源开发意义重大。

（1） Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂。如果寻找吸收CO₂的其他物质，下列建议合理的是。
a．可在碱性氧化物中寻找

b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找

c．可在具有强氧化性的物质中寻找
（2） Li₂O吸收CO₂后，产物用于合成Li₄SiO₄ ， Li₄SiO₄用于吸收、释放CO₂。原理是：在500℃时，CO₂与Li₄SiO₄接触后生成Li₂CO₃；平衡后加热至700℃，反应逆向进行放出CO₂ ， Li₄SiO₄再生，说明该原理的化学方程式是。
（3）利用反应A可将释放的CO₂转化为具有工业利用价值的产品。
反应A：CO₂+H₂O $\text{[math]}$ CO+H₂+O₂

已知：

则反应A的热化学方程式是。
（4）高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如下：

① 电极b发生（填“氧化”或“还原”）反应。

② CO₂在电极a放电的反应式是。

下列说法正确的是（）

A . 化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化 B . 反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应 C . Ba（OH）₂·8H₂O与NH₄Cl的反应是放热反应 D . 木炭在氧气中的燃烧是吸热反应

氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，图中是一种以太阳能为热源，高效无污染的制氢方法

下列说法错误的是（）

A . 该过程实现了太阳能向化学能的转化 B . 反应Ⅰ的离子方程式为 $\text{[math]}$ C . 与电解水制备氢气相比，此过程更加优越 D . 该过程的总反应为 $\text{[math]}$

（1） $\text{[math]}$ 回收利用是科学研究的热点课题。已知几种物质的相对能量如下：

物质

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

相对能量/kJ/mol

－393.5

－110.5

－242

0

计算反应 $\text{[math]}$ 生成2molCO时(填“吸收”或“放出”)的热量是kJ。
（2）中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆，甲醇燃料电池的工作原理如图所示(电池总反应为： $\text{[math]}$ )

①该电池工作时，b口通入的物质为，c口通入的物质为。

②该电池负极的电极反应式为。

③工作一段时间后，当6.4g甲醇完全反应生成CO₂时，电子转移的数目为。

甲醛（HCHO）在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。

（1） Ⅰ．利用甲醇（CH₃HO）制备甲醛
脱氢法：CH₃OH（g）⇌ HCHO（g）+H₂ (g) ΔH₁=+92.09kJ·mol ^-1

氧化法：CH₃OH（g）+1/2O₂（g）⇌HCHO（g）+H₂O（g） ΔH₂

脱氢法制甲醛，有利于提高平衡产率的条件有（写出一条）。
（2）已知：2 H₂（g） + O₂（g）= 2H₂O（g） ΔH₃=-483.64kJ·mol ^-1 ，则ΔH₂=。
（3） 750K 下，在恒容密闭容器中，充入一定量的甲醇，发生脱氢法反应，若起始压强为P₀ ，达到平衡时转化率为40.0% ，则反应的平衡常数K_p=（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，忽略其它反应）。
（4） Na₂CO₃是脱氢法反应的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：
历程i ：CH₃OH→·H+ ·CH₂OH 历程ii ：·CH₂OH→·H+ HCHO

历程iii：．·CH₂OH→3·H +CO 历程iv：·H+·H→H₂

如图所示为在体积为1L的恒容容器中，投入1mol CH₃OH，在碳酸钠催化剂作用下，经过10min反应，测得甲醇的转化率（X）与甲醇的选择性（S）与温度的关系（甲醛的选择性：转化的CH₃OH中生成HCHO的百分比）。回答下列问题：

①600℃时，前10min内甲醛的平均速率为v（HCHO）=

②从平衡角度分析550℃- 650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因为；

③反应历程i的活化能（填“>”“<” 或“=”）CH₃OH（g）⇌HCHO（g）+H₂（g）活化能。

④650℃- 750℃反应历程ii的速率（填“>”“<” 或“=”）反应历程iii的速率。
（5） Ⅱ．甲醛超标会危害人体健康，需对甲醛含量检测及处理。
某甲醛气体探测仪利用燃料电池工作原理，b电极反应方程式为。

下列实验装置或操作能达到相应实验目的的是（）

A	B	C	D

电泳实验证明Fe(OH)₃胶体粒子带电	干燥一氯甲烷气体	排除盛有0.100 mol/L盐酸的滴定管中的气泡	测定酸碱中和反应的反应热

A . A B . B C . C D . D

1868年，Deacon曾提出在反应温度430~475℃，以CuCl₂为催化剂，用氧气直接氧化氯化氢来制备氯气。该反应为可逆反应，热化学方程式为4HCl(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2Cl₂(g)＋H₂O(g) △H=－116kJ·mol^－¹ ，关于Deacon提出的制Cl₂的反应，下列有关说法错误的是（）

A . 催化剂CuCl₂降低了该反应的活化能 B . 标准状况下每生成22.4LCl₂ ，放出58kJ的热量 C . 在430~475℃加热条件下，较常温下更有利于平衡正向移动提高Cl₂的产率 D . Deacon法制Cl₂会遇到反应物转化率低、设备易被腐蚀的问题

氮掺杂的碳材料可以有效催化燃料电池中 $\text{[math]}$ 的还原反应，其催化机理如图。

途径一：A→B→C→F

途径二：A→B→C→D→E

下列说法不正确的是（）

A . 途径一中存在极性共价键的断裂与形成 B . 途径一的电极反应是 $\text{[math]}$ C . 途径二，1mol $\text{[math]}$ 得到4mol $\text{[math]}$ D . 氮掺杂的碳材料降低了反应的焓变

通常人们把拆开1mol化学键吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估计化学反应的反应热。下列是一些化学键的键能。

化学键	C﹣H	C﹣F	H﹣F	F﹣F
键能/(kJ•mol^﹣¹)	414	489	565	155

根据键能数据估算反应CH₄(g)+4F₂(g)═CF₄(g)+4HF(l)的反应热为（）

A . -1940kJ·mol^-1 B . +1940kJ·mol^-1 C . -485kJ·mol^-1 D . +485kJ·mol^-1

有关下列图像的叙述错误的是（）

A . 图(1)中反应物具有的总能量比生成物具有的总能量高 B . 图(2)表示的热化学方程式为CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) ΔH=+41kJ·mol^-1 C . 由图可知正逆反应的热效应的数值相同 D . 两个图像表示的含义不同

2019年9月，我国科研人员研制出 $\text{[math]}$ 双温区催化剂，其中 $\text{[math]}$ 区域和 $\text{[math]}$ 区域的温度差可超过100℃。 $\text{[math]}$ 双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法错误的是（）

A . ①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生 B . 该历程中能量变化最大的是 $\text{[math]}$ ，是氮分子中氮氮三键的断裂过程 C . 在高温区加快了反应速率，低温区提高了氨的产率 D . 使用 $\text{[math]}$ 双温区催化合成氨，会改变合成氨反应的反应热

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
相对能量/kJ/mol	－393.5	－110.5	－242	0

第一章 化学反应与能量 知识点题库

第一章化学反应与能量知识点题库