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1.(2022·湖北,19)自发热材料在生活中的应用日益广泛。某实验小组为探究“CaO—Al—
HO”体系的发热原理,在隔热装置中进行了下表中的五组实验,测得相应实验体系的温度
2
升高值(ΔT)随时间(t)的变化曲线,如图所示。
实验编号 反应物组成
a 0.20 g CaO粉末 5.0 mL H O
2
b 0.15 g Al粉 5.0 mL H O
2
c 0.15 g Al粉 5.0 mL 饱和石灰水
d 0.15 g Al粉 5.0 mL石灰乳
0.15 g Al粉 0.20 g CaO粉末
e
5.0 mL H O
2
回答下列问题:
(1)已知:
①CaO(s)+HO(l)Ca(OH) (s) ΔH=-65.17 kJ·mol-1
2 2 1
②Ca(OH) (s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) ΔH=-16.73 kJ·mol-1
2 2
③Al(s)+OH-(aq)+3HO(l)[Al(OH) ]-(aq)+H(g) ΔH=-415.0 kJ·mol-1
2 4 2 3
则CaO(s)+2Al(s)+7HO(l)===Ca2+(aq)+2[Al(OH) ]-(aq)+3H(g)的ΔH =_______kJ·mol-
2 4 2 4
1。
(2)温度为T时,K [Ca(OH) ]=x,则Ca(OH) 饱和溶液中c(OH-)=__________(用含x的代
sp 2 2
数式表示)。
(3)实验a中,4 min后ΔT基本不变,原因是
________________________________________________________________________。
(4)实验b中,ΔT的变化说明Al粉与HO在该条件下__________(填“反应”或“不反应”)。
2
实验c中,前3 min的ΔT有变化,其原因是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________;
3 min后ΔT基本不变,其原因是____________________________________________
________________________________________________________________________
微粒的量有限。
(5)下列说法不能解释实验d在10 min内温度持续升高的是__________(填标号)。
A.反应②的发生促使反应①平衡右移
B.反应③的发生促使反应②平衡右移
C.气体的逸出促使反应③向右进行
D.温度升高导致反应速率加快
(6)归纳以上实验结果,根据实验e的特征,用文字简述其发热原理________________
________________________________________________________________________。
2.(2022·海南,16)某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,其中涉及反应:
CO(g)+4H(g)2HO(g)+CH(g)
2 2 2 4
回答问题:
(1)已知:电解液态水制备1 mol O (g),电解反应的ΔH=+572 kJ·mol-1。由此计算H(g)的
2 2
燃烧热(焓)ΔH=______ kJ·mol-1。
(2)已知:CO(g)+4H(g)2HO(g)+CH(g)的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图
2 2 2 4
1所示。
①若反应为基元反应,且反应的ΔH与活化能(E)的关系为|ΔH|>E 补充完成该反应过程的能
a a
量变化示意图(图2)。
②某研究小组模拟该反应,温度t下,向容积为10 L的抽空的密闭容器中通入0.1 mol CO
2
和0.4 mol H ,反应平衡后测得容器中n(CH)=0.05 mol。则CO 的转化率为__________,
2 4 2
反应温度t约为__________ ℃。
(3)在相同条件下,CO(g)与 H(g)还会发生不利于氧循环的副反应: CO(g)+
2 2 2
3H(g)HO(g)+CHOH(g),在反应器中按n(CO)∶n(H )=1∶4通入反应物,在不同
2 2 3 2 2温度、不同催化剂条件下,反应进行到2 min时,测得反应器中CHOH、CH 浓度(μmol·L-
3 4
1)如下表所示。
t=350 ℃ t=400 ℃
催化剂
c(CHOH) c(CH) c(CHOH) c(CH)
3 4 3 4
催化剂Ⅰ 10.8 12 722 345.2 42 780
催化剂Ⅱ 9.2 10 775 34 38 932
在选择使用催化剂Ⅰ和 350 ℃条件下反应,0~2 min 生成 CHOH 的平均反应速率为
3
__________μmol·L-1·min-1;若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400 ℃的
反应条件,原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡等主干理论知识,主要命
题点有盖斯定律的应用、反应速率和化学平衡的分析、化学平衡常数的表达式书写与计算、
反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等,试题常以填空、读图、作图、计算等形式
呈现。试题一般以与生产、生活紧密联系的物质为背景材料命制组合题,各小题之间又有一
定的独立性。主要考查学生的信息处理能力、学科内综合分析能力,应用反应原理解决生产
实际中的具体问题,体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。在近几年的相关考题中,
对单一因素影响的考查已经越来越少了,主要以“多因素影响”出现,考查考生的综合分析
判断能力。以实际情景(场景)为背景,更能体现核心素养的要求。而在实际生产过程中,影
响因素是多元化、多方位和多层次的。
(2022·安徽模拟)处理、回收利用CO是环境科学研究的热点课题。回答下列问题:
(1)CO用于处理大气污染物NO的反应为CO(g)+NO(g)CO(g)+N(g)。在Zn+作用下该
2 2 2 2
反应的具体过程如图1所示,反应过程中能量变化情况如图2所示。总反应:CO(g)+NO(g)CO(g)+N(g)
2 2 2
ΔH=________ kJ·mol-1;该总反应的决速步是反应________(填“①”或“②”),该判断的
理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知:CO(g)+NO(g)CO(g)+N(g)的速率方程为v=k·c(N O),k为速率常数,只与
2 2 2 2
温度有关。为提高反应速率,可采取的措施是________(填字母)。
A.升温
B.恒容时,再充入CO
C.恒压时,再充入NO
2
D.恒压时,再充入N
2
(3)在总压为100 kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的CO(g)和NO(g)发生上述反应,在不
2
同条件下达到平衡时,在T K时NO的转化率与、在=1时NO的转化率与的变化曲线如
1 2 2
图3所示:
①表示T K时NO的转化率随的变化曲线为________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)曲线。
1 2
②T________(填“>”或“<”)T。
1 2
③已知:该反应的标准平衡常数 Kθ=,其中 pθ为标准压强(100 kPa),p(CO)、p(N )、
2 2
p(N O)和p(CO)为各组分的平衡分压,则T K时,该反应的标准平衡常数Kθ=________(结
2 4
果保留两位有效数字,p =p ×物质的量分数)。
分 总
(4)间接电解法除NO。其工作原理如图4所示,已知:HSO 是一种弱酸。从A口中出来
2 2 2 4的气体是__________________(填化学式),电解池的阴极电极反应式为________________,
用化学方程式表示吸收池中除去NO的原理:__________________________________
2
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