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    （14分）从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：。
    （1）为了加快正反应速率，可以采取的措施有________（填序号，下同）。

    A．使用催化剂 B．提高氧气的浓度
    C．提高反应的温度 D．降低反应的温度
    （2）已知该反应为放热反应，下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

    （3）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。已知：化学键的键能：  
    化学键
    		H—H
    		O＝O
    		H—O
    键能
    		436
    		496
    		463
    由此计算2molH2在氧气中燃烧生成气态水放出的热量               
    （4）已知1克氢气完全燃烧生成液态水放出QKJ的热量，则氢气燃烧生成液态水的热化学反应方程式为                            
    （5）氢氧燃料电池的总反应方程式为。其中，氢气在________（填“正”或“负”）极发生________反应（填“氧化”或“还原”）。电路中每转移0．2mol电子，标准状况下消耗H2的体积是________L。

    (1)  ABC   （2）A   （3）484KJ
    （4）2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(l)  △H=-4QKJ/mol       (5)负  氧化   2．24L

    解析试题分析：（1）A． 使用催化剂可以大大加快正反应速率。正确。B． 因为氧气是反应物。提高氧气的浓度，及增大反应物的浓度，可以加快化学反应速率。正确。正确。C． 提高反应的温度。可以加快化学反应速率。正确。D． 降低反应的温度，减慢化学反应速率。错误。（2）由于已知该反应为放热反应。则反应物的能量高于生成物的能量，在发生反应时多余的能量释放出来。图像应该为A。（3）断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，反应过程中的能量变化就是二者的差值，所以2molH2在氧气中燃烧生成气态水放出的热量是2mol×436kJ/mol+1mol×496 kJ/mol-4mol×463 kJ/mol=484KJ．即氧气中燃烧生成气态水的热反应方程式为2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(g)。ΔH=－484KJ/mol． （4）因为1克氢气完全燃烧生成液态水放出QKJ的热量，所以氢气燃烧生成液态水的热化学反应方程式为2H2 (g)+ O2(g)=2H2O(l)  △H=-4QKJ/mol。（5）在氢氧燃料电池中通入氢气的电极为负极，负极发生氧化反应，n(e-)=0．2mol。则n(H2)=0．1mol． 在标准状况下消耗H2的体积是V=0．1mol×22．4L/mol=2．24L．
    考点：考查影响化学反应速率的因素、反应热与键能、物质的状态及多少、原电池反应原理的知识。

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    生产甲醇的原料CO、H2可由下列反应制取：CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g），试回答下列问题。
    （1）已知：① CH4（g）+3/2 O2（g） CO（g）+2H2O（g）△Hl；
    ② H2（g）+1/2 O2（g） H2O（g） △H2，
    则CH4（g）+ H2O（g）CO（g）+3H2（g）的△H＝____     （用含△H1，△H2的式子表示）
    （2）一定条件下反应CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）中CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图，且T2>T1， 则上述反应的△H____    0（填“<”、“>”、“=”，下同），A、B处对应平衡常数（KA、KB）的大小关系为KA____       KB

    （3）维持温度T2，将0.04 mol CH4和0.04mol H2O（g）通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应，平衡时达到B点，测得CH4的转化率为50%,该反应在此温度下的平衡常数KB=____  ，下列现象能说明该反应已经达到平衡状态的是_    ___
    a．容器内CH4、H2O、CO、H2的物质的量之比为1：1：1：3
    b．容器的密度恒定
    c．容器的压强恒定
    d．3υ正（CO）＝υ逆（（H2）
    （4）在上述B点平衡基础上，向容器中再通入amol CH4和a mol H2O气体，使之在C点重新达平衡，此时测得CO有0.03mol，则a=____         。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    氢气是一种清洁、高效的新型能源。
    I.用甲烷制取氢气的反应分为两步，其能量变化如下图所示：

    （1）甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是           。
    II.在容积为1L的密闭容器内，加入0.1molCO和0.1molH2O，在催化剂存在的条件下高温加热使其反应。测得CO2的浓度随时间变化的图像如图：

    （2）在该温度下，从反应开始至达到平衡时，CO的平均反应速率为              ；
    （3）该温度下，此反应的化学平衡常数为（可以用分数表示）       ；
    （4）下列改变中，能使平衡向正反应方向移动的是      。

    A．升高温度B．增大压强
    C．增大H2O（g）的浓度D．减少CO2（g）的浓度
    （5）保持温度不变，若起始时c(CO)=1mol·L-1 , c(H2O)="2" mol·L-1，反应进行一段时间后，测得H2的浓度为0.4 mol·L-1。通过计算，判断此时该反应进行的方向并说明理由                          。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    （16分）尿素可作为H2O2的稳定载体，生产一种固态、耐储存、易运输的新型氧化剂和消毒剂—过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]，其合成工艺流程如下：

    请回答下列问题：
    （1）操作I、II的名称分别是______、_______。CO(NH2)2·H2O2分子中尿素和过氧化氢之间以________结合，其结合力较弱，具有尿素和过氧化氢双重性质。
    （2）工业上生产尿素所需的原料气可由天然气与水反应制备，已知：
    ①甲烷、氢气的燃烧热分别为890．3KJ/mol、285．8kJ/mol
    ②
    写出CH4与水蒸气作用生产CO2和H2的热化学方程式：_______________。
    （3）合成过氧化氢尿素加入的稳定剂可以是水杨酸、酒石酸等。酒石酸分子式为C4H6O6，其核磁共振氢谱只有3种锋，只含羧基和羟基两种官能团，则酒石酸的结构简式为_____。
    （4）为测定产品中H2O2的含量，称取干燥样品12．0g配成250mL溶液，取25．00mL
    于锥形瓶中，加入适量硫酸酸化，用0．20mol/LKMnO4标准溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20．00mL．（KMO4溶液与尿素不反应）．
    ①完成并配平方程式：MnO4-+    H2O2+   _________=Mn2++ O2↑+___；
    ②计算出产品中H2O2的质量分数为_______。
    （5）电解尿素的废水既可以处理废水，又可制得纯氢，电解原理如图所示。电解池中隔膜仅阻止气体通过，B两极均为惰性电极。B极连接电源的____极（填
    “正”或“负”），阳极电极反应方程为_____________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    （14分）用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)，在温度T0下的2 L密闭容器中，加入0．30 mol SiC14, 0．20 mol N2． 0．36 mol H2进行上述反应，2min后达到平衡，测得固体的质量增加了2．80 g
    （1） SiCl4的平均反应速率为＿＿＿
    （2）平衡后，若改变温度，混合气体的平均相对分子质量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是

    A．该反应在任何温度下可自发进行
    B．若混合气体的总质量不变，表明上述反应己达到平衡状态
    C．其他条件不变，增大Si3N4的物质的量，平衡向左移动
    D．按3:2:6的物质的量比增加反应物，SiC14（g）的转化率降低
    （3）下表为不同温度下该反应的平衡常数，其他条件相同时，在＿＿＿（填"T1”、“T2”．,“T3”）温度下反应达到平衡所需时间最长：

    假设温度为T1时向该反应容器中同时加入。(SiC14) =0．3 mol/L，c(H2) =0．3 mol/L,，c(N2) ＝
    x mol/L, c (HCl) ＝0．3 mol/L和足量Si3N4 (s),若要使平衡建立的过程中HCl浓度减小，x的取值
    范围为＿＿＿
    （4）该反应的原子利用率为＿＿＿＿
    （5）工业上制备SiCl4的反应过程如下：

    写出二氧化硅、焦炭与Cl 2在高温下反应生成气态SiC14和一氧化碳的热化学方程式_____

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    科目：高中化学 来源： 题型：问答题

    SO2、NO、NO2、CO都是污染大气的有害气体，对其进行回收利用是节能减排的重要课题。
    （1）上述四种气体中直接排入空气时会引起酸雨的有__________（填化学式）。
    （2）已知：2SO2(g)+ O2(g)=2SO3(g)；△H=－196.6kJ/mol
    O2(g)+2NO(g)=2NO2(g)；△H=－113.0kJ/mol
    ①反应：NO2(g) +SO2(g)= SO3(g) +NO(g)的△H=_ kJ/mol。
    ②一定条件下，将NO2和SO2以体积比1：1置于恒温恒容的密闭容器中发生反应： NO2(g) +SO2(g)SO3(g) +NO(g)，
    下列不能说明反应达到平衡状态的是_____（填字母）。
    a．体系压强保持不变
    b．混合气体的颜色保持不变
    c．NO的物质的量保持不变
    d．每生成1molSO3的同时消耗1molNO2
    （3）CO可用于合成甲醇，其反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2，在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率（α）与温度（T）、压强（p）的关系如图所示。

    ①上述合成甲醇的反应为______（填“放热”或“吸热”）反应。
    ②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。
    ③若达到平衡状态A时，容器的体积为10L，则在平衡状态B时容器的体积为_____L。
    （4）某研究小组设计了如图所示的甲醇燃料电池装置。

    ①该电池工作时，OH-向______（填“a”或“b”）极移动。
    ②电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为__________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    研究CO2与CH4，反应使之转化为CO和H2，对减缓燃料危机、减小温室效应具有重要的意义。
    （1）已知：2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g） △H＝－566kJ/mol
    2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）  △H＝－484kJ/mol
    CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） △H＝－890kJ/mol
    则：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）△H＝____________。

    (2)在密闭容器中通人物质的量浓度均为0.1mol/L的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g），测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1：
    ①下列事实能说明该反应一定达到平衡的是    。
    a．CO2的浓度不再发生变化
    b．υ正（CH4）＝2υ逆（CO）
    c．混合气体的平均相对分子质量不发生变化
    d．CO与H2的物质的量比为1:1
    ②据图可知，P1、P2、P3、P4由大到小的顺序为     。
    ③在压强为P4、1100℃的条件下，该反应5min时达到平衡x点，则用CO表示该反应的速率为    ，该温度下，反应的平衡常数为     。
    (3)用CO与H2可合成甲醇(CH3OH)，以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图2所示，该电池工作程中O2应从     (填“c或一b”)口通人，电池负极反应式为                 ，若用该电池电解精炼铜，每得到6. 4g铜，转移电子数目为        。

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

    合成氨然后再生产尿素是最重要的化工生产。
    I．在3个2 L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：
    3H2(g) + N2(g)2NH3(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：

     

     
    容器

    		甲
    		乙
    		丙
    反应物投入量
    		3 mol H2、2 mol N2
    		6 mol H2、4mol N2
    		2 mol NH3
    达到平衡的时间/min
    		 
    		5
    		8
    平衡时N2的浓度/mol·L－1
    		c1
    		1.5
    		 
    NH3的体积分数
    		ω1
    		 
    		ω3
    混合气体密度/g·L－1
    		ρ1
    		ρ2
    		 
     
    （1）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v(H2)=___________。
    （2）在该温度下甲容器中反应的平衡常数K=                            (用含c1的代数式表示)。
    （3）分析上表数据，下列关系正确的是________（填序号）：
    a．2c1 > 1.5         b．2ρ1 = ρ2       c．ω3 = ω1 
    II．工业上用氨气合成尿素（H2NCONH2）的反应在进行时分为如下两步：
    第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4 (l)  (氨基甲酸铵)  △H1
    第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l)              △H2   
    （4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如左下图I所示：

    ①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第    步反应决定。
    ②第二步反应的平衡常数K随温度T的变化如右上图II所示，则△H2            0；③若第一步反应升温时氨气浓度增大，请在图II中画出第一步反应K1随温度T变化曲线，并作出必要的标注。
    （5）氨和尿素溶液都可以吸收硝工业尾气中的NO、NO2，将其转化为N2。
    ①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应为：CO(NH2)2+NO+NO2 =CO2+2N2+2H2O
    该反应中的氧化剂为                   （写化学式）。
    ②已知：N2(g)+O2(g)= 2NO(g)   △H ="a" kJ·mol－1
    N2(g)+3H2(g)= 2NH3(g) △H2="bkJ·" kJ·mol－1
    2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) △H=" c" kJ·mol－1
    则4NH3(g) +4NO(g) +O2(g)= 4N2(g)+6H2O(g) △H=             。
    ③尿素燃料电池结构如下图所示。其工作时负极电极反应式可表示为                      。

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    科目：高中化学 来源： 题型：单选题

    80℃时,2L密闭容器中充入0．40molN2O4,发生反应
    N2O42NO2 ,获得如下数据:
    下列判断正确的是

    A．升高温度该反应的平衡常数K减小 
    B．20~40s内, 
    C．反应达平衡时,吸收的热量为0．30QkJ  
    D．100s时再通入0．40molN2O4,达新平衡时N2O4的转化率增大 

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