在298 K、1.01×105 Pa下,将22 g CO2通入750 mL 1 mol·L-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

在298 K、1.01×10⁵ Pa下,将22 g CO₂通入750 mL 1 mol·L^-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下,1 mol CO₂通入1 L 2 mol·L^-1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量。则CO₂与NaOH溶液反应生成NaHCO₃的热化学方程式为(　　)

A．CO₂(g)+NaOH(aq)

NaHCO₃(aq) ΔH=-(2y-x)kJ·mol^-1

B．CO₂(g)+NaOH(aq)

NaHCO₃(aq) ΔH=-(2x-y)kJ·mol^-1

C．CO₂(g)+NaOH(aq)

NaHCO₃(aq) ΔH=-(4x-y)kJ·mol^-1

D．CO₂(g)+NaOH(aq)

NaHCO₃(aq) ΔH=-(8x-2y)kJ·mol^-1

答案

解析

根据反应CO₂+NaOH

NaHCO₃、CO₂+2NaOH

Na₂CO₃+H₂O,则22 g CO₂通入750 mL 1 mol·L^-1 NaOH溶液中充分反应产物为NaHCO₃、Na₂CO₃的混合物。设参加反应生成NaHCO₃的CO₂物质的量为a,参加反应生成Na₂CO₃的CO₂物质的量为b,则a+b="0.5" mol,a+2b="0.75" mol,解得:a="b=0.25" mol。根据热量列关系,上述反应中产生0.25 mol NaHCO₃放出的热量为(x-0.25y)kJ,故选C项。

核心考点

试题【在298 K、1.01×105 Pa下,将22 g CO2通入750 mL 1 mol·L-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出x kJ的热量。已知在该条件下】；主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]

举一反三

通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以估算化学反应的反应热(ΔH),化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。

化学键	Si—O	Si—Cl	H—H	H—Cl	Si—Si	Si—C
键能/kJ·mol^-1	460	360	436	431	176	347

请回答下列问题:
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”或“<”)。
SiC　　　　Si;SiCl₄　　　　SiO₂。
(2)如图立方体中心的“

”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“

”表示出与之紧邻的硅原子。

(3)工业上用高纯硅可通过下列反应制取:SiCl₄(g)+2H₂(g)

Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热ΔH=　　　kJ/mol。

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2013年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)

2CO₂(g)+N₂(g)。在密闭容器中发生该反应时,c(CO₂)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如图所示。

据此判断:
①该反应的ΔH　　0(填“>”或“<”)。
②在T₂温度下,0～2 s内的平均反应速率v(N₂)=　　　　。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S₁>S₂,在上图中画出c(CO₂)在T₁、S₂条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t₁时刻达到平衡状态的是　　　　(填代号)。

(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH₄(g)+2NO₂(g)

N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) ΔH₁="-867" kJ/mol
2NO₂(g)

N₂O₄(g)   ΔH₂="-56.9" kJ/mol
写出CH₄(g)催化还原N₂O₄(g)生成N₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式:　                 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用,以CO₂和H₂O为原料制备HCOOH和O₂的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为　                   。

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氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）在固定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂（g）+3H₂（g）

2NH₃（g） △H=—92．4kJ/mol，
其平衡常数K与温度T的关系如下表：

T/K	298	398	498
平衡常数K	4.1×10⁶	K₁	K₂

试判断K₁ K₂（填写“>” “ =”或“<”）。
（2）用2mol N₂和3mol H₂合成氨，三容器的反应温度分别为T₁、T₂、T₃且恒定不变，在其它条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时N₂的质量分数如图所示，此时甲、乙、丙三个容器中一定达到化学平衡状态的是，都达到平衡状态时，N₂转化率最低的是。

（3）NH₃与CO₂在120^oC，催化剂作用下可以合成反应生成尿素：CO₂ +2NH₃

（NH₂）₂CO +H₂O
在密闭反应容器中，混合气体中NH₃的含量变化关系如图所示

（该条件下尿素为固体）。则A点的正反应/速率

（CO₂） B点的逆反应速率

（CO₂）（填写“>”“=”或“<”），NH₃的平衡转化率为____ ；
（4）已知下列热化学方程式：
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（1） △H = -571．6kJ/mol
N₂（g）+O₂（g）

2NO（g）    △H =+180kJ/mol
请写出用NH₃还原NO的热化学方程式_                 ；
（5）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式____     。科学家利用此原理，设计成氨气－氧气燃料电池，则通人氨气的电极是        （填“正极”或“负极”），在碱性条件下，通人氨气的电极发生的电极反应式为                                  。

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丙烷在燃烧时能放出大量的热，它也是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。已知：
①2C₃H₈(g) ＋7O₂(g) = 6CO(g)＋8H₂O(g)  △H = －2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O₂(g) = 2CO₂(g)             △H = －566 kJ/mol
③H₂O(l) = H₂O(g)    △H =" +" 44.0 kJ/mol
（1）写出C₃H₈燃烧时燃烧热的热化学方程式                                            。
（2）C₃H₈在不足量的氧气里燃烧，生成CO、CO₂、H₂O(g)，将所有的产物通入一个体积固定的密闭
容器中，在一定条件下发生如下可逆反应： CO(g) + H₂O(g)

CO₂(g) + H₂(g)
该反应的平衡常数与温度的关系如下表：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

保持温度为800℃，在甲、乙两个恒容密闭容器中，起始时按照下表数据进行投料，充分反应直至达到平衡。

	H₂O	CO	CO₂	H₂
甲（质量/g）	1.8	8.4	a	1
乙（质量/g）	1.8	2.8	0	0

①起始时，要使甲容器中反应向正反应方向进行，则a的取值范围是                 ；达到平衡
时，乙容器中CO的转化率为        。
②如图表示上述甲容器中反应在t₁时刻达到平衡，在t₂时刻因改变某一个条件而发生变化的情况。则t₂时刻改变的条件可能是                            、                   （答两个要点即可）。

（3）CO₂可用NaOH溶液吸收得到Na₂CO₃或NaHCO₃。
① Na₂CO₃溶液中离子浓度由大到小的顺序为　　          　　　　　　　　   　　　　　；
② 已知25℃时，H₂CO₃的电离平衡常数K₁= 4.4×10^-7mol/L、K₂= 4.7×10^-11mol/L，当Na₂CO₃溶液的pH为11时，溶液中c(HCO₃^-)∶c(CO₃^2-) =            。
③ 0.1 mol/L Na₂CO₃溶液中c(OH^-) － c(H⁺ ) =                        [用含c(HCO₃^－)、c(H₂CO₃)的符号表示]。

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工业制硝酸的主要反应为：4NH₃（g）+5O₂（g）

4NO（g）+6 H₂O（g）△H。
（1）已知氢气的燃烧热为285．8 kJ/mol。
N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g） △H=－92．4 kJ/mol;
H₂O（1）=H₂O（g）△H=+44．0 kJ/mol;
N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180．6 kJ/mol。
则上述工业制硝酸的主要反应的△H= 。
（2）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

①反应在第2 min到第4 min时，O₂的平均反应速率为                  。
②反应在第6 min时改变了条件，改变的条件可能是         （填序号）。
A．使用催化剂     B．升高温度 C．减小压强     D．增加O₂的浓度
③下列说法中能说明4NH₃（g）+5O₂（g）

4NO（g）+6 H₂ O（g）达到平衡状态的是（填序号）。
A．单位时间内生成n mol NO的向时，生成n mol NH₃
B．条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化
C．百分含量w（NH₃）=w（NO）
D．反应速率v（NH₃）：u（O₂）：v（NO）：v（H₂O）=4：5：4：6
E．若在恒温恒压下容积可变的容器中反应，混合气体的密度不再变化
（3）某研究所组装的CH₃OH－O₂燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时，b口通入的物质为____     。
②该电池正极的电极反应式为：                        。
③以此电池作电源，在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理（装置如图所示）的过程中，发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生，其原因可能是                                  （用相关的离子方程式表示）。

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