题目内容

18．下列有关能量的描述及热化学反应方程式表示不正确的是（　　）
A．表示氢气燃烧热的热化学方程式为：H2（g）+1/2 O2（g）=H2O（l）；△H=-258.8 kJ•mol-1
B．化学上把在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1mol水时的反应热称为中和热．中和热可以用量热计直接测量
C．已知C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5 kJ•mol-1；
CO（g）+$\frac{1}{2}$ O2（g）=CO2（g）△H=-283.0 kJ•mol-1
则C（石墨）+$\frac{1}{2}$O2 （g）=CO（g）△H=-110.5 kJ•mol-1
D．关于“盖斯定律：‘一个化学反应，不论是一步完成，还是分几步完成，其总的热效应是完全相同的’．”可以理解为“一个反应的焓变只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关”

分析 A、燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量；
B、中和热是强酸强碱稀溶液反应生成1mol水放出的热量；
C、依据热化学方程式和盖斯定律计算分析判断；
D、盖斯定律实质是化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关，而这可以看出，盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现．利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应；

解答 解：A、H2（g）+$\frac{1}{2}$ O2（g）=H2O（l）；△H=-258.8 kJ•mol-1 ，符合燃烧热概念，故A正确；
B、在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时所释放的热量称为中和热，中和热可以用量热计直接测量，故B错误；
C、已知①C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-393.5 kJ•mol-1；
②CO（g）+$\frac{1}{2}$ O2（g）=CO2（g）△H=-283.0 kJ•mol-1
盖斯定律计算①-②得到C（石墨）+$\frac{1}{2}$O2 （g）=CO（g）△H=-110.5 kJ•mol-1，故C正确；
D、一个化学反应不管是一步完成的，还是多步完成的，其热效应总是相同的，一个化学反应不管是一步完成的，还是多步完成的，其热效应总是相同的，盖斯定律实际上是“内能和焓是状态函数”这一结论的进一步体现．利用这一定律可以从已经精确测定的反应热效应来计算难于测量或不能测量的反应的热效应，故D正确；
故选B．

点评 本题考查了燃烧热、中和热概念的分析判断，反应热的计算，热化学方程式的书写，盖斯定律的含义和实质，掌握定律内容和计算是解题关键，题目较简单

练习册系列答案
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10．下列各项性质的比较中正确的是（　　）
A．稳定性：H2O＜H2S＜HBr＜HClB．氧化性：Cu2+＞H+＞Fe3+＞Na+
C．酸性：HClO4＞H2SO4＞H2PO4＞H3AsO4D．半径：K+＞Cl-＞Al3+＞Mg2+
11．在恒温恒容体系中建立平衡aA（g）+bB（g）?cC（g）+dD（g）
（1）若在相同的容器中只增加A的用量，平衡正向移动，A的转化率减小，B的转化率增大；
若只减少A的用量，平衡逆向移动，A的转化率增大，B的转化率减小．
（2）按原投料比例的同倍数同时增大反应物A、B的用量，
若a+b=c+d，A的转化率不变，B的转化率不变．
若a+b＞c+d，A的转化率增大，B的转化率中等．
若a+b＜c+d，A的转化率减小，B的转化率减小．
6．工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物（NOx），CO2，SO2等气体，严重污染空气．对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用．
Ⅰ．脱硝：在催化剂存在下，用H2还原NO2可生成水蒸气和其它无毒物质，写出该反应化学方程式：4H2+2NO2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+4H2O
Ⅱ．脱碳：在体积为2L的密闭容器中充人2mo1CO2，6mol H2，在一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化曲线如图1．
①下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是ab．
a．混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂
c．CO2和H2的转化率相等
d．混合气体的密度保持不变
②从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v（H2）=0.18mol/（L•min），
平衡时H2的浓度c（H2）=1.2mol/L．
Ⅲ．甲醇/空气一KOH燃料电池广泛应用于笔记本电脑储能供能装置，电池工作原理如图2所示．
①写出负极反应方程式：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
②电池工作过程中电解质溶液pH降低
（填“升高”、“降低”或“不变‘’）
13．为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2．已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）；△H=-566kJ•moL-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）；△H=-483.6KJ•moL-1
H2O （g）=H2O（l）；△H=-44.0KJ•moL-1
（1）写出CO和H2O（g）作用生成CO2和H2的热化学方程式CO（g）+H2O（g）=CO2 （g）+H2（g）△H=--41.8KJ/mol．
（2）H2是一种理想的绿色能源，可作燃料电池；若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，其负极的电极反应式是：2H2+4OH--4e-=4H2O；该电池工作时，电解质溶液的pH变化变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．某氢氧燃料电池释放228.64kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为80%．
（3）在25℃时，以氢氧燃料电池为电源，用石墨电极电解400mL一定浓度的CuSO4溶液．5min后停止通电，在一个石墨电极上有1.28g Cu生成，另一极生成无色气体．试回答下列问题：
①电解CuSO4溶液的化学方程式为2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$ 2Cu+O2↑+2H2SO4．
②电解后溶液的PH=1（不考虑溶液体积变化）．
③若要使电解质溶液复原，应加入的物质为CuO 或CuCO3．
3．在某一容积为5L的体积不变的密闭容器内，加入 0.3mol的CO和0.3mol的H2O，在催化剂存在和800℃的条件下加热，发生如下反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＞0，反应中CO2的浓度随时间变化情况如图：
（1）根据图上数据，反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为v（CO）=0.003mol/（L•min），该温度（800℃）下的平衡常数K=1．
（2）在体积不变的条件下，改变下列条件重新达到平衡时能使平衡常数K增大的有A（填字母）
A．升高温度  B．降低温度 C．增大压强
D．减小压强   E．加入催化剂  G．移出一氧化碳气体
（3）如要一开始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.2mol的CO2和0.2mol的H2，在相同的条件下，反应达平衡时，c（CO）=0.03mol/L．
（4）若保持温度和容器的体积不变，在（1）中上述平衡体系中，再充入0.3mol 的水蒸气，重新达到平衡后，H2O的转化率降低（填“升高”、“降低”还是“不变”）．
（5）在催化剂存在和800℃的条件下，在某一时刻测得c（CO）=c（H2O）=0.09mol/L，c（CO2 ）=c（H2）=0.13mol/L，则此反应是否处于平衡状态：否（填“是”或“否”），若没有处于平衡状态则该反应向逆反应方向移动．（填“正反应”或“逆反应”）
10．为实现“节能减排”和“低碳经济”的一项课题是如何将CO2转化为可利用资源．目前，工业上常用CO2来生产燃料甲醇．现进行如下实验：在体积为l L的密闭恒容容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
（1）该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（C{H}_{3}OH）×c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$
（2）从反应开始到平衡时，CH3OH的平均反应速率v（CH3OH）=0.075mol/（L•min）（注明单位）；H2的转化率=75%；
（3）下列说法中，能说明上述反应达到平衡状态的是C
A．每消耗1mol CO2的同时生成1mol CH3OH
B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量的比为1：3：1：1
C．容器中气体的压强不再改变
D．容器中气体的密度不再改变
（4）下列措施中，能使上述平衡状态向正反应方向移动的是BD
A．升高温度    B．将CH3OH（g）从体系中分离C．使用高效催化剂D．恒温恒容再充入1molCO2和3mol H2．
7．某化工厂冶炼金属、回收硫的工艺流程如图甲：

Ⅰ．回收硫
（1）工业上，采用饱和亚硫酸钠溶液吸收烟气中二氧化硫，写出离子方程式：SO2+SO32-+H2O=2HSO3-．然后，加热吸收液收集SO2．将二氧化硫、空气在稀硫酸中构成原电池，负极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+．
Ⅱ．冶炼铜
（2）工业上，火法冶炼铜分两步：第一步，含铜矿（主要成分是Cu2S）在空气中煅烧生成氧化亚铜和刺激性气味气体；第二步，氧化亚铜和铜矿在高温下反应生成铜和刺激性气体．写出冶炼铜的总反应方程式：Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO2．
（3）用电解法精炼粗铜（含银、金、铁、锌杂质），装置如图乙所示．下列说法不正确的是B．
A．Y极为粗铜、X极为纯铜
B．X极净增质量等于Y极净减质量
C．铜盐溶液作精炼铜的电解质溶液
D．若电路有1mol电子转移，则X极净增32g
（4）几种金属离子的沉淀pH：
金属氢氧化物开始沉淀pH完全沉淀的pH
Fe（OH）32.73.7
Fe（OH）27.69.7
Cu（OH）24.66.4
Zn（OH）25.98.9
铜盐溶液中Fe2，Zn2+对精炼铜可能会产生影响．工业上，除去Fe2+方法是，在酸性混合溶液中加入双氧水（选填：双氧水、次氯酸钠、氯水或高锰酸钾溶液）将Fe2+氧化成Fe3+，离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O．加入碱调节溶液pH范围为3.7＜pH＜4.6．
8．研究发现CuSO4和FeS2在一定条件下可发生如下反应：14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4；下列说法正确的是（　　）
A．FeS2中的硫元素全部被氧化
B．5molFeS2发生反应，有10mol电子转移
C．产物中SO42-有一部分是氧化产物
D．FeS2只用作还原剂

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