(8分) 關(guān)于反應(yīng)熱請(qǐng)回答如下問(wèn)題:
(1)向1L1mol/L的NaOH溶液中加入下列物質(zhì):①濃H2SO4;②稀硝酸;③稀醋酸,恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)為△H1、△H2、△H3,則三者由小到大順序?yàn)?u> 。
(2) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得,向200mL1mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸恰好反應(yīng)放出Q kJ的熱量,請(qǐng)寫(xiě)出熱化學(xué)反應(yīng)方程式:_________________________ 。
(3)已知反應(yīng)CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)+H2(g),有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。
化學(xué)鍵 | C—H | C=C | C—C | H—H |
鍵能/kJ·mol-1 | 414.4 | 615.3 | 347.4 | 435.3 |
(1)△H3>△H2>△H1;
(2) NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)△H =-5QkJ/mol ;
(3) +125.6 kJ/mol;
(4)4 NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g);ΔH ="-" 905.5 kJ·mol-1。
解析試題分析:(1)濃硫酸溶于水放熱,醋酸為弱電解質(zhì),反應(yīng)過(guò)程中醋酸發(fā)生電離,電離吸熱,反應(yīng)熱為負(fù)值,放出的熱量越多,則△H越小,則△H3>△H2>△H1;(2) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得,向200mL1mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸恰好反應(yīng)放出Q kJ的熱量,熱化學(xué)反應(yīng)方程式:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l)△H =-5QkJ/mol;(3)根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和進(jìn)行計(jì)算。該反應(yīng)的反應(yīng)熱=(6×414.4+347.4)-(4×414.4+615.3+435.3)="+125.6" kJ/mol;(4)①N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H=+180.5kJ/mol;②N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol③2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) △H=-483.6kJ/mol。根據(jù)蓋斯定律:①×2+③×3-②×2得氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為4 NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g);ΔH ="-" 905.5 kJ·mol-1。
考點(diǎn):考查反應(yīng)熱的比較、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、反應(yīng)熱的計(jì)算、蓋斯定律。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
含有2~5個(gè)碳原子的直鏈烷烴沸點(diǎn)和燃燒熱的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
烷烴名稱 | 乙烷 | 丙烷 | 丁烷 | 戊烷 |
沸點(diǎn)/℃ | -88.6 | -42.1 | -0.5 | 36.1 |
*燃燒熱/kJ·mol-1 | 1 560.7 | 2 219.2 | 2 877.6 | 3 535.6 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(5分)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),以探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
(1)實(shí)驗(yàn)表明:①中的溫度降低,由此判斷氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)是____________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)實(shí)驗(yàn)②中,該小組同學(xué)在燒杯中加入5 mL 1.0 mol/L鹽酸,再放入用砂紙打磨過(guò)的鋁條,觀察產(chǎn)生H2的速率,如圖A所示,該反應(yīng)是____________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),其能量變化可用下圖中的____________(填“B”或“C”)表示。
圖A中0一tl段化學(xué)反應(yīng)速率變化的原因是_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)已知:H2(g)+O2(g)H2O(g),反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示,則:
①試寫(xiě)出a、b、c分別代表的意義:
a ;
b ;
c 。
②該反應(yīng)是 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),ΔH 0(填“>”或“<”)。
(2)發(fā)射“天宮”一號(hào)的火箭使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧,這種推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)是 , 。(請(qǐng)寫(xiě)兩條)
(3)已知:H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH="-285.8" kJ·mol-1
H2(g)==H2(l) ΔH="-0.92" kJ·mol-1
O2(g)==O2(l) ΔH="-6.84" kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) ΔH="+44.0" kJ·mol-1
請(qǐng)寫(xiě)出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(15分)二甲醚(DME)和甲醇是21世紀(jì)應(yīng)用最廣泛的兩種清潔燃料,目前工業(yè)上均可由合成氣在特定催化劑作用下制得。
(1)由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:
已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2 kJ·mol-1
則反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H= kJ·mol-1。
(2)將合成氣以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反應(yīng)器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),其中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖所示:
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為 ;P1、P2、P3由大到小的順序?yàn)?u> 。
②若反應(yīng)在P3和316℃時(shí),起始時(shí)n(H2)/n(CO)=3,則達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率 50%(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)由合成氣合成甲醇的反應(yīng)的溫度與平衡常數(shù)(K)的關(guān)系如表數(shù)據(jù),
250℃時(shí),將2 molCO和6 molH2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間與物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖所示,則前10分鐘內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率為 ;若15分鐘時(shí),只改變溫度一個(gè)條件,假設(shè)在20分鐘時(shí)達(dá)到新平衡,氫氣的轉(zhuǎn)化率為33.3%,此時(shí)溫度為 (從上表中選),請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出15—25分鐘c (CH3OH)的變化曲線。
(4)利用甲醇液相脫水也可制備二甲醚,原理是:CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O,CH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。與合成氣制備二甲醚比較,該工藝的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)溫度低,轉(zhuǎn)化率高,其缺點(diǎn)是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
已知在250C、1.013×105Pa下,1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出285kJ的熱量,請(qǐng)回答下列問(wèn)題(H2O相對(duì)分子質(zhì)量為18):
(1)若2 mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣,則放出的熱量 _ __570 kJ(填“>”、“<”或“=”)。
(2)現(xiàn)有250C、1.013×105Pa下的H2和CH4的混合氣體0.5mol,完全燃燒生成一定質(zhì)量的CO2氣體和10.8gH2O(l),放出203kJ的熱量,則1molCH4 完全燃燒生成CO2氣體和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為 。
(3)美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置,其構(gòu)造如圖所示:A、B兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成。
該電池的正極為:______(填A(yù)或B)。電極反應(yīng)式為 ________ ____ 。
(4)若將上述裝置中通入H2的改成CH4氣體,也可以組成一個(gè)原電池裝置,電池的總反應(yīng)為:CH4+2O2+2KOH = K2CO3+3H2O ,則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:______ _ _ 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們研制了多種甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池,以滿足不同的需求。
(1)有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池,需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣,兩種反應(yīng)原理是
A、CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ/mol
B、CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9kJ/mol
又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,請(qǐng)寫(xiě)出32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式 。
(2)下圖是某筆記本電腦用甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子和電子,電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng),電池總反應(yīng)為:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。則c電極是 (填“正極”或“負(fù)極”),
c電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(17分)合成氨工業(yè)上常用下列方法制備H2:
方法:
方法:
試計(jì)算25℃時(shí)由方法②制備l000g H2所放出的能量為_(kāi)________ kJ。
(2)在一定的條件下,將C(s)和H2O(g)分別加入甲、乙兩個(gè)密閉容器,發(fā)生反應(yīng):
其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
①T1_________T2(填“>”、“=”或“<”);
T1℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K="_________" 。
②乙容器中,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到1.5min時(shí),H2O(g)的物質(zhì)的量濃度范圍是_________。
③一定條件下,在密閉恒容的容器中,能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_________。
A.
B.混合氣體的密度保持不變
D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
④某同學(xué)為了研究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響,測(cè)得逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:
可見(jiàn)在t1、t3、t5、t7時(shí)反應(yīng)都達(dá)了到平衡狀態(tài),如果t2、t4、t6、t8時(shí)都只改變了一個(gè)反應(yīng)條件,則從t1到t8哪個(gè)時(shí)間段H2O (g)的平衡轉(zhuǎn)化率最低_________,t4時(shí)刻改變的條件是__________。
⑤在25 ℃時(shí),c mol/L,的醋酸與0.02mol/L NaOH溶液等體積混合后溶液剛好呈中性,
用含c的代數(shù)式表示CH3COOH的電離常數(shù)Ka=_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
以CO2為碳源制取低碳有機(jī)物成為國(guó)際研究焦點(diǎn),下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學(xué)數(shù)據(jù):
反應(yīng)Ⅰ: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ?H = —49.0 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ?H = —173.6 kJ·mol-1
(1)寫(xiě)出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
(2)對(duì)反應(yīng)Ⅰ,在一定溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是 (選填編號(hào))
a.反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物 b.平衡常數(shù)K不再增大
c.CO2的轉(zhuǎn)化率不再增大 d.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
(3)在密閉容器中,反應(yīng)Ⅰ在一定條件達(dá)到平衡后,其它條件恒定,能提高CO2轉(zhuǎn)化率的措施是 (選填編號(hào))
A.降低溫度 | B.補(bǔ)充CO2 | C.加入催化劑 | D.移去甲醇 |
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