题目内容

15．某化学反应2X（g）=Y（g）+Z（s）的能量变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．引发该反应一定需要加热或点燃等条件
B．E1逆反应的活化能，E2是正反应的活化能
C．催化剂能减小E1和E2，但不改变反应的焓变
D．X、Y、Z表示的反应速率之比为2：1：1

分析 由图象可知反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，加入催化剂，可降低反应的活化能，但反应热不变，注意反应中Z为固体，以此解答该题．

解答 解：A．该反应为吸热反应，但反应不一定为加热或点燃才能进行，也可为电解、光照等条件，故A错误；
B．反应热等于正反应的活化能减逆反应的活化能，E2逆反应的活化能，E1是正反应的活化能，故B错误；
C．加入催化剂，可降低反应的活化能，但反应热不变，故C正确；
D．Z为固体，一般不用固体表示反应速率，故D错误．
故选C．

点评 本题综合考查化学反应与能量变化，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，注意把握反应热、活化能的关系，难度不大．

练习册系列答案
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17．CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式为：
①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol
③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
（1）深海中存在一种甲烷细菌，它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活，甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水，放出的能量=（填“＞”“＜”或“=”）890.3kJ．
（2）甲烷与CO2可用于合成合成气（主要成分是一氧化碳和氢气）：CH4+CO2═2CO+2H2，1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量，则：
①图1中能表示该反应过程中能量变化的是D（填字母）．

②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中，体系放出的热量随着时间的变化如图2所示，则CH4的转化率约为63%．
（3）C（s）与H2（g）不反应，所以C（s）+2H2（g）═CH4（g）的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出C（s）+2H2（g）═CH4（g）的反应热△H=-74.8kJ•mol-1 ．
（4）图3是甲烷燃料电池原理示意图，请回答下列问题：
①电池的负极是a（填“a”或“b”）电极，正极上的电极反应是O2+2H2O+4e-=4OH-；．
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
18．减少CO2的排放以及CO2的资源化利用具有重要意义．

（1）H2NCOONH4是工业合成尿素[CO（NH2）2]的中间产物，该反应的能量变化示意图如图甲所示，用CO2和氨气合成尿素的热化学方程式为CO2（g）+2NH3（g）=CO（NH2）2（s）+H2O（l）△H=-134kJ/mol．
（2）用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐，是减少CO2排放的可行措施之一．
①写出氨水捕集烟气中的CO2生成碳酸氢铵的主要化学方程式CO2+NH3．H2O=NH4HCO3．
②分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2，CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图乙所示，烟气中CO2的含量为12%，烟气通入氨水的流量为0.052m3/h（标准状况），用pH为12.81的氨水吸收烟气30min，脱除的CO2的物质的量最多为0.13mol（精确到0.01）．
③通常情况下温度升高，CO2脱除效率提高，但高于40℃时，脱除CO2效率降低的主要原因是碳酸氢铵受热易分解生成CO2．

（3）将CO2和甲烷重整制合成气（CO和H2）是CO2资源化利用的有效途径．合成气用于制备甲醇的反应为2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）△H=-90kJ/mol．在T1℃时，容积相同的甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应过程如下图所示．

容器甲乙丙
起始反应物投入量2molH2、1molCO1molCH3OH2mol CH3OH
①能代表丙反应的曲线是I（选填I、II），a、b点的压强关系为Pa＞Pb（填＞、＜、=），理由是平衡时a点甲醇的物质的量分数小，则总物质的量大．
②b点时反应吸收的能量为11.25kJ．
3．联苯（结构如图所示），碳碳单键可以旋转）的二氯代物有（　　）
A．9种B．12种C．20种D．24种
10．下列关于物质性质变化的比较，不正确的是（　　）
A．金属性Na＞Mg＞AlB．原子半径大小：S＞Cl＞F
C．稳定性 PH3＞H2S＞HFD．碱性强弱：KOH＞NaOH＞LiOH
20．利用废旧干电池碳包【含MnO2和少量的MnO（OH）、C、NH4Cl、ZnCl2、淀粉糊及Fe等】为原料，先制备纯净MnSO4溶液，再与（NH4）2SO4混合制备（NH4）2Mn（SO4）2•2H2O的实验步骤如图：

（1）“灼烧”时，用到的硅酸盐质仪器除玻璃棒外，还有泥三角、坩埚和酒精灯；灼烧的主要目的是除去C及淀粉糊等．
（2）“灼烧”后的固体经冷却后需要进行称量，称量的目的是便于计算确定需加入的硫酸、草酸及硫酸铵的量．
（3）“制备MnSO4溶液”时，将溶液微热后，慢慢分次加入H2C2O4•2H2O．控制“慢慢分次”的目的可能是控制反应速率，防止碳包泡沫冲出容器；MnO2被还原为MnSO4的化学方程式为MnO2+H2C2O4+H2SO4$\frac{\underline{\;微热\;}}{\;}$Mn（SO4）2+2CO2↑+2H2O．
（4）请补充完整由制得的硫酸锰粗溶液[含少量Fe2（SO4）3杂质】制备（NH4）2Mn（SO4）2•2H2O的实验方案为：边搅拌边向溶液中加入Mn（OH）2，至4.1＜pH＜7.8，过滤，边搅拌边向滤液中加入计算量的（NH4）2SO4固体，微热使其溶解，蒸发浓缩至表面出现晶膜，冷却至室温，过滤，用乙醇洗涤2～3次晶体，滤纸吸干，得到（NH4）2Mn（SO4）2•2H2O．
[实验中须使用的试剂有：Mrl（OH）2，（NH4）2SO4固体及乙醇；已知溶液中pH=7.8时Mn（OH）2开始沉淀；pH=4.1时Fe（OH）3沉淀完全]．
7．下列物质中，属于共价化合物的是（　　）
A．Na2SB．NH4NO3C．H2D．CS2
4．在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合，充分反应后，得到产物的物质的量最多的是（　　）
A．CH3ClB．CHCl3C．CCl4D．HCl
5．苹果酸的结构简式为，下列说法正确的是（　　）
A．1mol苹果酸与足量金属Na反应生成生成lmolH2
B．1mol苹果酸可与3molNaOH发生中和反应
C．苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
D．与苹果酸互为同分异构体

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