题型六 化学反应与能量
高考真题
1.(2016江苏)通过以下反应均可获取H2,下列有关说法正确的是( ) ①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) ===2H2(g)+ O2(g) ΔH1=571.6kJ·mol
–1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g) ===CO(g)+ H2(g) ΔH2=131.3kJ·mol
–1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ·mol A.反应①中电能转化为化学能 C.反应③使用催化剂,ΔH3减小 【答案】D
B.反应②为放热反应
–1
D.反应CH4(g)===C(s)+2H2(g)的ΔH=74.8 kJ·mol
–1
2.(2015上海)已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,其能量随反应进程的变化如下图所示。下列说法正 确的是( )
A.加入催化剂,减小了反应的热效应 B.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率 C.H2O2分解的热化学方程式:H2O2 → H2O + D.反应物的总能量高于生成物的总能量 【答案】D
3.(2015北京)最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反 应过程的示意图如下:
1O2 + Q 2
下列说法中正确的是( ) A.CO和O生成CO2是吸热反应 B.在该过程中,CO断键形成C和O C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 【答案】C
1
题型六 化学反应与能量
4.(2016课标Ⅱ)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问 题:
(1)联氨分子的电子式为___________,其中氮的化合价为___________。
(2)实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为_____________________________。 (3)①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1 ②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2 ③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2 N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH 4=-1048.9kJ/mol
上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________。
(4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为____________ (已知:N2H4+H
+
N2H5的K=8.7×10；KW=1.0×10)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
+7-14
(5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是____________ _________________。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2________kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是___________________________。 【答案】26、(1)
-2 (2)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
-7
(3)2ΔH 3-2ΔH 2-ΔH 1 反应放热量大、产生大量气体 (4)8.7×10 N2H6(HSO4)2
(5)固体逐渐变黑,并有气泡产生 1 N2H4的用量少,不产生其他杂质(还原产物为N2和H2O,而Na2SO3产生Na2SO4)
2
5.(2016天津)氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题: (1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是___________________________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:________________________。 (2)氢气可用于制备H2O2。已知: H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1 O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)述正确的是________。 a.容器内气体压强保持不变
b.吸收y mol H2只需1 mol MHx
d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)
MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙
c.若降温,该反应的平衡常数增大
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为____________。 (5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH?
FeO42?+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42?,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
①电解一段时间后,c(OH)降低的区域在_____________(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_____________________________________。 ③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_________________________________________________________________________。 【答案】
(1)污染小；可再生；来源广；资源丰富；燃烧热值高(任写其中2个)；H2+2OH-2e=2H2O (2)＜
(3)ac
(4)光能转化为化学能
③M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢
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(5)①阳极室 ②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低
(或N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低)。
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高三题型专练题型六 化学反应与能量
