解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷146
宇宙中随时伴随能量变化，研究化学反应能量变化意义重大。
(1)杭州亚运会首次使用废碳(
)绿色循环再生技术合成的零碳甲醇(
)燃料作为主火炬燃料，是对绿色亚运的美好诠释。
①下列有关零碳甲醇作主火炬燃料的优势说法正确的是___________ ；
A．环保，燃烧高效，可实现循环内零排放
B．安全，不易爆炸，储存运输安全便捷
C．可靠，持续燃烧，极端天气不易熄灭
D．经济，废碳再生，燃料成本低
E．可视，火焰亮丽稳定
②已知：反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
过程Ⅲ：
表示甲醇蒸汽燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(2)取
的
溶液
与
硫酸溶液置于如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定实验。回答下列问题：
①从图中实验装置看，其中缺少的一种玻璃仪器是___________ ；
②四次实验数据如下，表中温差平均值为___________ ℃
若溶液和硫酸溶液的密度都是
，反应后生成的溶液比热容
，则中和反应反应热
___________ (结果保留小数点后1位)。
③实验中若分几次加入溶液，所测中和热
___________ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)在催化剂存在下，反应
可表示为如图所示：
该反应的___________ 
，包含___________ 个基元反应。
(1)杭州亚运会首次使用废碳(
)绿色循环再生技术合成的零碳甲醇()燃料作为主火炬燃料，是对绿色亚运的美好诠释。①下列有关零碳甲醇作主火炬燃料的优势说法正确的是
A．环保，燃烧高效，可实现循环内零排放
B．安全，不易爆炸，储存运输安全便捷
C．可靠，持续燃烧，极端天气不易熄灭
D．经济，废碳再生，燃料成本低
E．可视，火焰亮丽稳定
②已知：反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
过程Ⅲ：
表示甲醇蒸汽燃烧热的热化学方程式为
(2)取
的溶液与硫酸溶液置于如图所示的装置中进行中和反应反应热的测定实验。回答下列问题： ①从图中实验装置看，其中缺少的一种玻璃仪器是
②四次实验数据如下，表中温差平均值为
| 实验次数 | 起始温度 /℃ | 终止温度 /℃ | 温差平均值/℃ | ||
| 硫酸溶液 | 溶液 | 反应前温度 | |||
| 1 | 26.2 | 26.6 | 26.4 | 29.9 | |
| 2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 | |
| 3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.3 | |
| 4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.6 | |
溶液和硫酸溶液的密度都是，反应后生成的溶液比热容，则中和反应反应热③实验中若分几次加入
溶液，所测中和热(3)在催化剂存在下，反应
可表示为如图所示：该反应的
，包含23-24高二上·湖北十堰·阶段练习
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宇宙中所有的一切都是能量的变化，研究化学反应中的能量变化意义重大。
(1)奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知：丙烷的燃烧热
，正丁烷的燃烧热
：异丁烷的燃烧热
。下列有关说法正确的是_________ (填字母)。
A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C．正丁烷比异丁烷稳定
(2)某实验小组用0.50
NaOH溶液和0.50 
溶液进行中和热的测定。
①实验中用到的玻璃仪器有大、小烧杯、______________________ 。
②取50mL NaOH溶液和30mL溶液进行实验，实验数据如表所示。
近似认为0.50 NaOH溶液和0.50 溶液的密度都是1
，中和后混合溶液的比热容
，则△H≈___________ (结果保留小数点后一位)。
(3)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图：
反应Ⅰ：
反应Ⅲ：
反应Ⅱ的热化学方程式：_____________________ 。
(4)热力学标准态(298K、101kPa)下，由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(△H)。如图为第ⅥA族元素(包括O、S、Se、Te)氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。
①图中a对应的氢化物是___________ (填化学式)，结合元素周期律归纳非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热△H的关系：____________________________________________ 。
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为_____________________ 。(沸点：硒化氢－41.3℃；硒：6849℃)
(1)奥运会火炬常用的燃料为丙烷、丁烷等。已知：丙烷的燃烧热
，正丁烷的燃烧热：异丁烷的燃烧热。下列有关说法正确的是A．奥运火炬燃烧时的能量转化形式主要是由化学能转化为热能、光能
B．异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
C．正丁烷比异丁烷稳定
(2)某实验小组用0.50
NaOH溶液和0.50 溶液进行中和热的测定。①实验中用到的玻璃仪器有大、小烧杯、
②取50mL NaOH溶液和30mL
溶液进行实验，实验数据如表所示。温度 实验 次数 | 起始温度 | 终止温度 | ||
| NaOH溶液 | 平均值 | ||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.4 | 30.4 |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
/℃
/℃ NaOH溶液和0.50 溶液的密度都是1，中和后混合溶液的比热容，则△H≈(3)研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图：
反应Ⅰ：
反应Ⅲ：
反应Ⅱ的热化学方程式：
(4)热力学标准态(298K、101kPa)下，由稳定单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热(△H)。如图为第ⅥA族元素(包括O、S、Se、Te)氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。试完成下列问题。
①图中a对应的氢化物是
②硒化氢在上述条件下发生分解反应的热化学方程式为
(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g) ΔH=－393 kJ·mol-1该反应相关化学键键能数据如表：
则X=____ 。
(2)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如图所示。
①补全上图：图中A处应填入____ 。
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应ΔH____ (填“变大”“变小”“不变”)。
③已知：CO(g)+
O2(g)=CO2(g) ΔH1=－283 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=－242 kJ·mol-1
CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=－676 kJ·mol-1
以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)，该反应的ΔH=__ kJ·mol-1。
(3)中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55 mol/L的NaOH溶液50 mL与0.25 mol/L的硫酸50 mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：
①从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是_________ ，除此之外，装置中的一个明显错误是 ______________________ 。
②若改用60 mL 0.25 mol·L-1 H2SO4和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量_________ (填“相等”．“不相等”)，若实验操作均正确，则所求中和热_________ (填“相等”“不相等”)。
(4)实验数据如表：
①请填写下表中的空白：
②近似认为50 mL0.55 mol/L NaOH溶液和50 mL 0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18 J/(g·℃)。(已知：Q=cm△t)则中和热ΔH＝______ ( 取小数点后一位)。
| 化学键 | O=OOO | C-O |  | H-O | C-H |
| E/( kJ·mol-1) | X | 343 | 1076 | 465 | 413 |
(2)以CO2(g)和H2(g)为原料合成甲醇，反应的能量变化如图所示。
①补全上图：图中A处应填入
②该反应需要加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应ΔH
③已知：CO(g)+
O2(g)=CO2(g) ΔH1=－283 kJ·mol-1H2(g)+
O2(g)=H2O(g) ΔH2=－242 kJ·mol-1CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH3=－676 kJ·mol-1以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)，该反应的ΔH=
(3)中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55 mol/L的NaOH溶液50 mL与0.25 mol/L的硫酸50 mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题：
①从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是
②若改用60 mL 0.25 mol·L-1 H2SO4和50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量
(4)实验数据如表：
①请填写下表中的空白：
| 温度 实验次数 | 起始温度t1℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差平均值 (t2－t1)/℃ | ||
| H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
| 1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.5 | |
| 2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 | |
| 3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.2 | |
| 4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.8 | |
杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现循环内的零排放。“零碳甲醇”作为公认的新型清洁可再生能源，不易爆炸、储运安全便捷。甲醇的制备方法有一氧化碳催化加氢法、甲烷催化氧化法、二氧化碳加氢法等。回答下列问题：
I．一氧化碳催化加氢法
(1)已知：
；
；
。
则
___________ 
。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行反应
，下列可以作为反应达到平衡状态标志的是___________(填字母)。
Ⅱ.甲烷催化氧化法
主反应：
副反应：
(3)科学家将
、
和
(
是活性催化剂)按一定体积比在催化剂表面合成甲醇，部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注，
代表过渡态)。
该历程中正反应的最大活化能为___________ ，写出该步骤反应的化学方程式：___________ 。
(4)向某刚性容器中按体积比为2：1：7充入、和，在
下反应达到平衡时，
的选择性[甲醇的选择性=
]为
，的转化率为
，则此温度下副反应的压强平衡常数
___________ (压强代替浓度，分压=总压×物质的量分数，保留小数点后一位)。
Ⅲ.二氧化碳加氢法
(5)对于反应
，
，
。其中
、
分别为正、逆反应速率常数，p为气体分压。在
下，分别按初始投料比
，
、
进行反应，测得
的平衡转化率随压强变化的关系如图所示：
投料比n(CO2):n(H2)=1:3的曲线是_______ (填“a”“b”或“c”)。
该温度下，测得某时刻p(CO2)=0.2MPa，p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa，p(H2)=0.4MPa，此时v正：v逆=_________ (保留两位有效数字)
(6)我国科学家研发的“液态太阳燃料合成”工艺流程如图所示
写出总反应的化学方程式为_________ 。
I．一氧化碳催化加氢法
(1)已知：
；；。则
。(2)在恒温恒容密闭容器中进行反应
，下列可以作为反应达到平衡状态标志的是___________(填字母)。A．单位时间内生成 的同时消耗 |
| B．混合气体的密度不再改变 |
C．反应速率 |
| D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
Ⅱ.甲烷催化氧化法
主反应：
副反应：
(3)科学家将
、和(是活性催化剂)按一定体积比在催化剂表面合成甲醇，部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注，代表过渡态)。该历程中正反应的最大活化能为
，写出该步骤反应的化学方程式：(4)向某刚性容器中按体积比为2：1：7充入
、和，在下反应达到平衡时，的选择性[甲醇的选择性=]为，的转化率为，则此温度下副反应的压强平衡常数Ⅲ.二氧化碳加氢法
(5)对于反应
，，。其中、分别为正、逆反应速率常数，p为气体分压。在下，分别按初始投料比，、进行反应，测得的平衡转化率随压强变化的关系如图所示：投料比n(CO2):n(H2)=1:3的曲线是
该温度下，测得某时刻p(CO2)=0.2MPa，p(CH3OH)=p(H2O)=0.1MPa，p(H2)=0.4MPa，此时v正：v逆=
(6)我国科学家研发的“液态太阳燃料合成”工艺流程如图所示
写出总反应的化学方程式为
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