组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应的热效应 > 化学反应热的计算 > 盖斯定律及其有关计算
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:204 题号:15444988
不同的化学反应具有不同的反应热,人们可以通过多种方法获得反应热的数据,通常用实验进行测定,也可以进行理论推算。
Ⅰ.在科学研究中,科学家常用量热计来测量反应热。我校某化学兴趣小组的同学欲测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的反应热,则:
(1)测定中和热的装置如图1所示。

①从实验装置上看,图中尚缺少的一种仪器是____
②做一次完整的中和热测定实验,温度计需使用____次。
③现用50mL0.5mol/L的稀盐酸与50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液反应测定,以下操作可能会导致测得的中和热数值偏大的是____
A.实验装置保温、隔热效果差
B.量取稀盐酸的体积时仰视读数
C.分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
D.用相同浓度和体积的氨水(NH3·H2O)代替NaOH溶液进行上述实验
(2)在25mL1.00mol/LHCl溶液中逐滴加入未知浓度NaOH溶液VmL,将溶液搅拌均匀后,在保温隔热的条件下测量并记录混合溶液的温度,实验结果如图2所示。

①做该实验时环境温度____22℃(填“<”、“>”或“=”)。
②NaOH溶液的物质的量浓度约为____(保留小数点后两位)。
Ⅱ.并不是所有反应的反应热均可通过实验直接测定。
(3)已知:由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。部分化学键键能数据如表:
化学键H—HN—HN≡N
键能(kJ/mol)436391945
反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=akJ/mol,根据所列键能数据计算a=____kJ/mol。
(4)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+akJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-bkJ/mol
又知③H2O(g)=H2O(l)ΔH=-ckJ/mol
则甲醇蒸气燃烧的热化学方程式:____(ΔH用a、b、c表示)。

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反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H1=+206.4kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) H2=-41kJ·mol-1
CH4(g)和H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式是___________,反应Ⅱ逆反应活化能Ea(逆)为124kJ·mol-1,则该反应的Ea(正)活化能为___________kJ·mol-1
(2)将等物质的量CH4(g)和H2O(g)加入恒温恒容的密闭容器中(压强100kPa),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,容器内气体的压强随时间的变化如下表所示。
时间/min060120180240300360
压强/kPa100118132144154162162

用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则反应Ⅰ前180min内平均反应速率v(CH4)=___________kPa·min-1(保留小数点后2位,下同),300min时,测得氢气压强[p(H2)]为105kPa,KP为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,则反应Ⅱ平衡常数KP=___________
(3)若反应Ⅱ的正、逆反应速率分别可表示为v=kc(CO)·c(H2O);v=kc(CO2)·c(H2),k、k分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。一定温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中加入4molH2O(g)和4molCO(g)发生上述反应,测得CO和CO2的物质的量浓度随时间的变化如下图所示。

①下列说法中,说明上述反应达到平衡状态的是___________
a、容器中的压强不再变化时                                     b、v(H2O)=v(H2)
c、c(CO):c(H2O):c(CO2):c(H2)=1:1:4:4 d、n(CO):n(H2O)=1:1,保持不变
②a点时,v:v=___________
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写出由CO 与 H2制备 CH3OH 气体的热化学方程式___________________________________
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①该化学反应的平衡常数表达式为K=_________________________
②在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是_____________(填标号)。
A.v(CH3OH)= 2v(H2O)             B.容器内气体的密度不变
C.容器内压强不变                         D.CH3OH与CO2的物质的量之比保持不变
③一定条件下分别向甲、乙丙个恒容密闭容器中加入一定量的初始物质发生该反应,各容器中温度、反应物的起始量如下表,反应过程中DMC的物质的量依度随时间变化如下图所示:
容器
容积(L)0.50.5V
温度(℃)T1T2T1
起始量1molCO2(g)2molCH3OH(g)1molDMC(g)1mol H2O (g)2molCO2(g)2molCH3OH(g)
   
甲容器中,在5-15min中的平均反应速率v(CO2) =_____________。乙容器中,若平衡时n(CO2) =0.2mol,则T1________T2(填“>”“<"或”=”)。甲、丙两容器的反应达平衡时CO2的转化率:甲________丙(填“>”“<"或”=”)。
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②某温度下,反应达到平衡状态X点,若在X点对反应容器降温,同时缩小体积使体系压强增大,重新达到平衡状态时,的体积分数可能是图中A~F点中的_______(填字母)点。
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