解放军文职招聘考试化学能与热能1

 

专题五　化学能与热能

  1．[2012·江苏化学，4]某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E₁表示正反应的活化能，E₂表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是(　　)

A．该反应为放热反应

B．催化剂能改变该反应的焓变

C．催化剂能降低该反应的活化能

D．逆反应的活化能大于正反应的活化能

2. [2012·大纲全国理综，9]反应A＋B→C(ΔH<0)分两步进行：①A＋B→X(ΔH>0)，②X→C(ΔH<0)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是(　　)

3. [2012·重庆理综，12]肼(H₂NNH₂)是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ)：N≡N为942、O＝O为500、N－N为154，则断裂1 mol N－H键所需的能量(kJ)是(　　)

A．194　　　　　　　　  B. 391  

C. 516     D. 658

4. [2012·北京理综，26]用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O₂CuO/CuCl22Cl₂＋2H₂O

(1)已知：ⅰ.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。

ⅱ.

①H₂O的电子式是___________________________________。

②反应A的热化学方程式是____________________________。

③断开1 mol H－O键与断开1 mol H－Cl键所需能量相差约为________kJ，H₂O中H－O键比HCl中H－Cl键(填“强”或“弱”) ________。

(2)对于反应A，下图是在4种投料比[n(HCl)∶n(O₂)，分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。

①曲线b对应的投料比是________。

②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是________。

③投料比为2∶1、温度为400 ℃时，平衡混合气中Cl₂的物质的量分数是________。

5．[2012·课标全国理综，27]光气(COCl₂)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl₂在活性炭催化下合成。

(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_____________ _________。

(2)工业上利用天然气(主要成分为CH₄)与CO₂进行高温重整制备CO，已知CH₄、H₂和CO的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol^－1、－285.8 kJ·mol^－1和－283.0 kJ·mol^－1，则生成1 m³(标准状况)CO所需热量为________；

(3)实验室中可用氯仿(CHCl₃)与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为______________________；

(4)COCl₂的分解反应为COCl₂(g)===Cl₂(g)＋CO(g)ΔH＝＋108 kJ·mol^－1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl₂浓度变化曲线未示出)：

①计算反应在第8 min时的平衡常数K＝________；

②比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)________T(8)(填“<”“>”或“＝”)；

③若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl₂)＝________mol·L^－1；

④比较产物CO在2～3 min、5～6 min和12～13  min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小________；

⑤比较反应物COCl₂在5～6 min和15～16 min时平均反应速率的大小：

v(5～6)________v(15～16)(填“<”“>”或“＝”)，原因是_______ __________________________________________________________。

6．[2012·江苏化学，20]铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。

(1)真空碳热还原－氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：

Al₂O₃(s)＋AlCl₃(g)＋3C(s)===3AlCl(g)＋3CO(g)ΔH＝a kJ·mol^－1

3AlCl(g)===2Al(l)＋AlCl₃(g) ΔH＝b kJ·mol^－1

 ①反应Al₂O₃(s)＋3C(s)===2Al(l)＋3CO(g)的ΔH＝________kJ·mol^－1(用含a、b的代数式表示)。

②Al₄C₃是反应过程中的中间产物。Al₄C₃与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式为_______________________________

__________________________________________________________。

(2)镁铝合金(Mg₁₇Al₁₂)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg₁₇Al₁₂＋17H₂===17MgH₂＋12Al。得到的混合物Y(17MgH₂＋12Al)在一定条件下可释放出氢气。

①熔炼制备镁铝合金(Mg₁₇Al₁₂)时通入氩气的目的是__________

__________________________________________________________。

②在6.0 mol·L^－1 HCl溶液中，混合物Y能完全释放出H₂。1 mol Mg₁₇Al₁₂完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应，释放出H₂的物质的量为________。

③在0.5 mol·L^－1 NaOH和1.0 mol·L^－1 MgCl₂溶液中，混合物Y均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X－射线衍射谱图如图所示(X－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。

在上述NaOH溶液中，混合物Y中产生氢气的主要物质是________(填化学式)。

(3)铝电池性能优越，Al－Ag₂O电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为________。