题目内容

（I）保护环境已成为当前和未来的一项全球性课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示：

请回答下列问题：
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)上述转化过程中，ΔH1和ΔH2的关系是________。
(3)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：
共价键
H—N
H—O
N≡N
O＝O
断裂1 mol化学键所需能量/(kJ·mol－1)
393
460
941
499
常温下，N2与H2O反应生成NH3的热化学方程式为_______________________。
(II)在一试管中加入0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和0.1mol/LH2C2O4溶液，在恒温下发生如下反应：
2KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O。5分钟后测得Mn2+的浓度为0.004mol/L；
（4）试计算0—5分钟内，υ(H2C2O4)＝____________。
(5)如果反应从开始进行一段时间后，速率—时间图像如图：。试解释t1—t2，t2—t3速率变化的原因。______________________________________________________。
（I）（1）太阳   1分，化学  (1分)。   （2）△H1＝－△H2  (1分)
（3）2N2(g)+6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g)   △H＝+1189kJ/mol  (4分)
（Ⅱ）（4）0.002md/(L·min)  (2分)
（5）t1—t2说明Mn2+作催化剂；t2—t3：反应物浓度降低  (4分)

试题分析：（I）（1）根据转化示意图可知，过程I是利用太阳能将氮气、水和CO2等转化为氢气、氧气、氨气、甲醇和甲烷等，因此能量转化是太阳能转化为化学能。
（2）过程Ⅱ是在一定条件下氢气、氧气、氨气、甲醇和甲烷等又重新转化为CO2、水和氮气等，所以根据能量守恒可知△H1＝－△H2。
（3）根据原子守恒可知，氮气与水反应生成氨气的同时还有氧气生成，反应的化学方程式为2N2+6H2O 4NH3(g)+3O2。由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则该反应的反应热△H＝2×942kJ/mol＋6×2×460kJ/mol－4×3×393kJ/mol－3×499kJ/mol＝＋1189kJ/mol，即热化学方程式为2N2(g)+6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g)  △H＝+1189kJ/mol。
（Ⅱ）（4）5分钟后测得Mn2+的浓度为0.004mol/L ，则根据方程式可知消耗草酸的物质的量浓度是0.004mol/L× ＝0.01mol/L，所以反应速率υ(H2C2O4)＝0.01mol/L ÷5min＝0.002md/(L·min)。
（5）由于影响反应速率的因素一般有温度、浓度和催化剂等，体系温度不变，所以影响反应速率的因素可以从浓度和催化剂的角度分析。t1—t2反应速率升高，说明Mn2+作催化剂，加快了反应速率；而t2—t3后反应速率又降低，这说明反应物浓度降低导致反应速率降低。
练习册系列答案
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一定条件下，发生反应：①M(s)+N(g)R(g) △H = －Q1 kJ·mol－1，②2R (g)+N(g)2T (g) △H = －Q2 kJ·mol－1。  Q1、Q2、Q3均为正值。下列说法正确的是
A．1 mol R(g)的能量总和大于1 mol M(s)与1 mol N(g) 的能量总和
B．将2 mol R (g)与1 mol N(g)在该条件下充分反应,放出热量Q2 kJ
C．当1 mol M(s)完全转化为T (g)时(假定无热量损失)，放出热量Q1+kJ
D．M(g)+N(g)R(g) △H=－Q3 kJ·mol－1 , 则Q3＜Q1
(17分)合成氨工业上常用下列方法制备H2：
方法：
方法：

试计算25℃时由方法②制备l000g H2所放出的能量为_________ kJ。
（2）在一定的条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器，发生反应：
其相关数据如下表所示：

①T1_________T2（填“>”、“=”或“<”）；
T1℃时，该反应的平衡常数K="_________" 。
②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度范围是_________。
③一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_________。
A．
B．混合气体的密度保持不变

D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响，测得逆反应速率与时间的关系如图所示：

可见在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则从t1到t8哪个时间段H2O (g)的平衡转化率最低_________，t4时刻改变的条件是__________。
⑤在25 ℃时，c mol/L，的醋酸与0.02mol/L NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性，
用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=_________。
(16分) 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1mol产物的数据）。

根据上图回答下列问题：（1）P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
                                                                        ；
（2）PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
                                                                        ；
上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时，在密闭容器中加入0.80mol PCl5，反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol，其分解率1等于          ；若反应温度由T1升高到T2，平衡时PCl5的分解率为2，2          1（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）工业上制备PCl5通常分两步进行，现将P和Cl2反应生成中间产物PCl3，然后降温，再和Cl2反应生成PCl5。原因是                                                                         
                                                               ；
（4）P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H 3=              ，P和Cl2一步反应生成1 mol PCl5的△H 4              △H 3（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）PCl5与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是
                                                            。
（6分）50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L  NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反 应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

(1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是________；
(2)用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验，求得的中和热数值________(填“偏 大”、“偏小”或“无影响”)；
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol/L 盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH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”)，所求中和热________(填“相等”或“不相等”)，简述理由________________________________________________________。
下列图示与对应的叙述相符的是 
A．图Ⅰ中 可以看出反应A（g）=C（g）的△H=(E1-E4)kJ·mol－1
B．图Ⅱ表示一定条件下进行的反应2SO2＋O22SO3 各成分的物质的量变化，t2时刻改变的条件可能是扩大了容器的体积
C．图Ⅲ表示将CO2通入NaOH的稀溶液中，随着CO2的通入，溶液中水电离出的c（H+）变化关系
D．图Ⅳ曲线表示用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定浓度相同的三种一元酸，由此可判断HX的酸性最强
关于下列各图的叙述中不正确的是
A．已知CO的燃烧热为283 kJ/mol,2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ/mol，则图甲表示CO和H2O(g)生成CO2和H2的能量变化
B．某温度下，pH＝11的NH3·H2O和pH＝1的盐酸等体积混合后(不考虑混合后溶液体积的变化)恰好完全反应，反应后的溶液中NH4+ 、NH3·H2O与NH3三种微粒的平衡浓度之和为0.05 mol·L－1
C．在常温下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如表所示，仅依据K的变化，就可以说明在相同条件下，平衡时X2(从F2到I2)的转化率逐渐降低，且X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
D．图乙中曲线表示常温下向弱酸HA的稀溶液中加水稀释过程中，的变化情况
（10分）拆开1mol H—H键，1mol N—H键，1mol N≡N键分别需要吸收的能量为436kJ，391kJ，946kJ：则（1）1mol N2完全反应生成NH3       热量（填：吸收或放出）            kJ；（2）理论上，每生成1mol NH3，       热量（填：吸收或放出）         kJ；（3）事实上，反应的热量总小于理论值，为什么？                             。
下列不属于生物质能的利用的是
A．燃烧树枝取热B．将植物秸杆制沼气
C．用淀粉制乙醇D．用太阳能发电

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