题目内容

已知：①能量越低的物质就越稳定，②白磷转化成红磷是放热反应。据此，下列判断或说法中正确的是
A．在相同的条件下，红磷比白磷稳定
B．在相同的条件下，白磷比红磷稳定
C．红磷和白磷的结构相同
D．红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃
A

正确答案：A
A、正确，白磷转化成红磷是放热反应，说明红磷具有的能量低，在相同的条件下，红磷比白磷稳定。B、不正确；C、不正确，白磷的结构正确四面体，红磷为网状结构；D、不正确，白磷易自燃。
练习册系列答案
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（10分）已知：H2(g)＋O2(g)＝H2O(g)，反应过程中能量变化如图所示：

请回答下列问题：
（１）a、b、c分别代表的意义
a．                     　，
b．                         ，
c．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
（2）该反应是　　　　　反应（填“放热”或“吸热”），ΔH　　　０（填“＞”、“＜”或“＝”）；
（3）若已知2H2 (g)＋O2(g)＝2H2O(g)　  ΔH1＝－Q1kJ·mol-1；
2H2 (g)＋O2(g)＝2H2O(l)    ΔH2＝－Q2kJ·mol-1，
则ΔH1　　ΔH2，Q1　　　　Q2（填“＞”“＜”或“=”）。
下列实验事实所引出的相应结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
Na2S2O3溶液与稀H2SO4溶液混合时，其他条件相同，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短
当其他条件不变时，增大反应物浓度化学反应速率加快
B
在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参加化学反应
C
将NH4Cl晶体与Ba(OH)2.8H2O晶体混合后研磨，烧杯壁温度降低
该反应为吸热反应
D
在容积可变的密闭容器中发生反应
H2（g）+ I2（g）2HI（g），
把容积缩小一倍
正反应速率加快，逆反应速率不变
（8分）、能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
⑴工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应Ⅰ：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）H1
反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是     (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
由表中数据判断H1      ０(填“>”“=”或“<”)；
③某温度下，将２molCO和６molH2充入２L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)=0.2mol·L－1，则CO的转化率为         ，此时的温度
为              (从上表中选择)
⑵将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH4（g）+3/2O2（g）CO（g）+2H2O（g）H=-519kJ·mol－1。工业上，为选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行了如下实验(其他条件相同) 
①X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
②Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1> T2> T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”、“Y”或“Z”)选择的理由是                                              。
(9分)按要求写热化学方程式：
(1)已知稀溶液中，1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6 kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热化学方程式______________________________________.
(2)25℃、101 kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为Q kJ，经测定，将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热化学方程式___________________．
(3)已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)     ΔH1＝－870.3 kJ/mol
②C(s)＋O2(g)===CO2(g)              　       ΔH2＝－393.5 kJ/mol
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l )                     ΔH3＝－285.8 kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式_______________________．
（15分）二甲醚（CH3OCH3）被称为21世界的新型燃料，在未来可能替代汽油、液化气、煤气等并具有优良的环保性能。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2.0～10.0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)                  △H1＝－90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g) ＋H2O(g)    △H2＝－23.5kJ·mol-1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)           △H3＝－41.2kJ·mol-1
（1）若要增大反应①中H2的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为          。
A．加入某物质作催化剂B．加入一定量CO
C．反应温度降低D．增大容器体积
（2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol/L，c(H2)＝2.4 mol/L，5 min后达到平衡，CO的转化率为50％，则5 min内CO的平均反应速率为                  ；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L；达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，a＝        mol/L。
（3）催化反应室中总反应3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝        ；830℃时反应③的K＝1.0，则在催化反应室中反应③的K      1.0（填“>”、“<”或“＝”）。
（4）二甲醚的燃烧热为1455 kJ·mol－1，则二甲醚燃烧的热化学方程式为
                                                     。

（5）“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源，其工作原理如图所示。b电极是        极，写出a电极上发生的电极反应式                                         。
（4分）298K时，合成氨反应的热化学方程式为：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；△H＝－92.4kJ·mol－1
在该温度下，取1molN2和3molH2放在一密闭容器中，在催化剂存在时进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4 kJ是                                              。
（15分）由于燃料电池汽车，尤其氢燃料电池汽车可以实现零污染排放，驱动系统几乎无噪音，且氢能取之不尽、用之不竭，燃料电池汽车成为近年来汽车企业关注的焦点。为了获得竞争优势，各国纷纷出台政策，加速推进燃料电池关键技术的研发。燃料电池的燃料有氢气、甲醇、汽油等。
（1）二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下：
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -571.6kJ·mol-1 ①
CH3OH(l)+ O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H= -726.0kJ·mol-1 ②
写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式：_______________________。
（2）有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇一空气燃料电池。这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2-。
①电池正极反应式为_______________，负极反应式为_______________。
②在稀土金属氧化物的固体电解质中，O2-的移动方向是___________ 。
③甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行，而科技工作者却要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车。主要原因是：_________________________________
以“点燃激情，传递梦想”为主题的奥运火炬“祥云”的燃料是丙烷，它在燃烧时放出大量的热。关于能量变化的说法正确的是
A．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
B．物质发生化学变化都伴随着能量变化
C．化学反应中，反应物的总能量低于生成物的总能量
D．化学反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量

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