乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源。在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料,可节省石油资源,减少汽车尾气对空气的污染,还可促进农业的生产。
(1)已知:①某些常见化学键的键能(常温常压下,1 mol理想气体分子AB断裂为中性气态原子A和B所需要的能量或A、B合成理想气体分子所放出的能量)数据如下:
② ;
。
则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为__________ 。
(2)下列能正确表示乙醇燃烧的能量变化图为图__________ (填“甲”或“乙”)。
(3)加氢也可以制备乙醇,反应的化学方程式为。在一定温度下,将和放入2 L恒容密闭容器中,5min时反应达到平衡,此时的体积分数为。
①下列条件能判断该反应达到化学平衡状态的是______ (填标号)。
a. b.的消耗速率是的生成速率的3倍
c.容器中气体的平均摩尔质量不变 d.的百分含量保持不变
②内,为__________ ,为__________ 。
③平衡时,的转化率为__________ 。
④平衡时的压强为起始压强的__________ 倍。
(4)汽油的主要成分为脂肪烃和环烷烃类,以及一定量芳香烃,汽油具有较高的辛烷值(抗爆震燃烧性能),并按辛烷值的高低分为90号、93号、95号、97号等标号。已知辛烷的燃烧热,则燃烧相同质量的乙醇和辛烷,放热多的是__________ (填名称)。
(1)已知:①某些常见化学键的键能(常温常压下,1 mol理想气体分子AB断裂为中性气态原子A和B所需要的能量或A、B合成理想气体分子所放出的能量)数据如下:
化学键 | H—O | C—O | C—H | C—C | ||
键能 | 803 | 463 | 351 | 414 | 498 | 348 |
。
则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为
(2)下列能正确表示乙醇燃烧的能量变化图为图
(3)加氢也可以制备乙醇,反应的化学方程式为。在一定温度下,将和放入2 L恒容密闭容器中,5min时反应达到平衡,此时的体积分数为。
①下列条件能判断该反应达到化学平衡状态的是
a. b.的消耗速率是的生成速率的3倍
c.容器中气体的平均摩尔质量不变 d.的百分含量保持不变
②内,为
③平衡时,的转化率为
④平衡时的压强为起始压强的
(4)汽油的主要成分为脂肪烃和环烷烃类,以及一定量芳香烃,汽油具有较高的辛烷值(抗爆震燃烧性能),并按辛烷值的高低分为90号、93号、95号、97号等标号。已知辛烷的燃烧热,则燃烧相同质量的乙醇和辛烷,放热多的是
更新时间:2023-06-27 12:22:50
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解答题-原理综合题
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【推荐1】(1)20世纪30年代,Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,说明这个反应是_________ (填“吸热”或“放热”)反应,NO2和CO的总能量_________ (填“小于”、 “大于”或“等于”)CO2和NO的总能量。
(2)在某体积为2L的密闭容器中充入0.5mol NO2和1mol CO,在一定条件下发生反应:NO2+CO⇌CO2+NO,2min时,测得容器中NO的物质的量为0.2mol,则:
①该段时间内,用CO2表示的平均反应速率为_________ 。
②假设此反应在5min时达到平衡,则此时容器内气体的总物质的量为_________ 。
③下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是_________ 。
A.容器内气体的质量保持不变
B.NO2的物质的量浓度不再改变
C.NO2的消耗速率与CO2的消耗速率相等
D.容器内气体总的物质的量保持不变
(2)在某体积为2L的密闭容器中充入0.5mol NO2和1mol CO,在一定条件下发生反应:NO2+CO⇌CO2+NO,2min时,测得容器中NO的物质的量为0.2mol,则:
①该段时间内,用CO2表示的平均反应速率为
②假设此反应在5min时达到平衡,则此时容器内气体的总物质的量为
③下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是
A.容器内气体的质量保持不变
B.NO2的物质的量浓度不再改变
C.NO2的消耗速率与CO2的消耗速率相等
D.容器内气体总的物质的量保持不变
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】为了探究化学反应的热效应,某兴趣小组进行了实验:
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应),立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
___________ (填“放热”或“吸热”)反应,X可以是___________ (填化学式,只填一种即可)。
②若如图2所示,发生的反应(假设没有气体生成)是___________ (填“放热”或“吸热”)反应,以下选项中与其能量变化相同的是___________ (填字母)。
A. CO还原CuO的反应 B. CaCO3的分解反应 C. Al和Fe2O3的反应
(2)如图3所示,把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放几小块铝片,再滴入5mL NaOH溶液。试回答下列问题:
___________ ,产生上述现象的原因是___________ 。
(1)将纯固体物质X分别装入有水的锥形瓶里(发生化学反应),立即塞紧带U形管的塞子,发现U形管内红墨水的液面高度如图所示。
图1 图2
①若如图1所示,发生的反应(假设没有气体生成)是②若如图2所示,发生的反应(假设没有气体生成)是
A. CO还原CuO的反应 B. CaCO3的分解反应 C. Al和Fe2O3的反应
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图3
实验中观察到的现象是:铝片逐渐溶解、有大量气泡产生、
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】 (1) 电池反应通常是放热反应,下列反应在理论上可设计成原电池的化学反应是_____________ (填序号)。此类反应具备的条件是①_________ 反应,②_________ 反应。
A.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g):△H>0
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l)△H>0
C.CaC2(s)+2 H2O(l)==Ca(OH)2(s)+C2H2(g);△H<0
D.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l):△H<0
(2) 以KOH溶液为电解质溶液,依据(I)所选反应设计一个电池。其负极反应为:__________ 。
(3) 电解原理在化学工业中有广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与图中电解池相连,其中a为电解液,X和Y是两块电极扳,则
①若X和Y均为惰性电极,a为饱和食盐水,则电解时检验Y电极反应产物的方法是________ 。
②若X、Y分别为石墨和铁,a仍为饱和的NaCI溶液,则电解过程中生成的白色固体露置在空气中,可观察到的现象是__________________________ 。
③若X和Y均为惰性电极,a为一定浓度的硫酸铜溶液,通电后,发生的总反应化学方程式为_______________________ 。通电一段时间后,向所得溶液中加入0.05 mol Cu(OH)2,恰好恢复电解前的浓度和PH,则电解过程中电子转移的物质的量为____________ mol.
(4)利用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如图所示装置电解K2SO4溶液。
①该电解槽的阳极反应式为________ ,通过阴离子交换膜的离子数______ (填“>”、“<”或“=”)通过阳离子交换膜的离子数;
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为___________ ;
③电解一段时间后,B口与C口产生气体的质量比为_________________ 。
A.C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g):△H>0
B.Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(aq)+2NH3·H2O(l)+8H2O(l)△H>0
C.CaC2(s)+2 H2O(l)==Ca(OH)2(s)+C2H2(g);△H<0
D.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l):△H<0
(2) 以KOH溶液为电解质溶液,依据(I)所选反应设计一个电池。其负极反应为:
(3) 电解原理在化学工业中有广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与图中电解池相连,其中a为电解液,X和Y是两块电极扳,则
①若X和Y均为惰性电极,a为饱和食盐水,则电解时检验Y电极反应产物的方法是
②若X、Y分别为石墨和铁,a仍为饱和的NaCI溶液,则电解过程中生成的白色固体露置在空气中,可观察到的现象是
③若X和Y均为惰性电极,a为一定浓度的硫酸铜溶液,通电后,发生的总反应化学方程式为
(4)利用工业上离子交换膜法制烧碱的原理,用如图所示装置电解K2SO4溶液。
①该电解槽的阳极反应式为
②图中a、b、c、d分别表示有关溶液的pH,则a、b、c、d由小到大的顺序为
③电解一段时间后,B口与C口产生气体的质量比为
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解题方法
【推荐1】煤的气化可以减少环境污染,而且生成的CO和H2被称作合成气,能合成很多基础有机化工原料。
(1)工业上可利用CO生产乙醇:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1
又已知:H2O(l)=== H2O(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g)⇌ CO2(g)+H2(g) ΔH3
工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) ⇌ CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH
则:ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是:ΔH=_______________________ 。
(2)一定条件下,H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应:
4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g),
下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有_____________ 。
A.v(H2)= 2 v(CO)
B.平衡常数K不再随时间而变化
C.混合气体的密度保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇,反应:
CO(g)+ 2H2(g)⇌ CH3OH(g)
在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示。
①合成甲醇的反应为___________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________ 。P1和P2的大小关系为___________ 。
③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为______ L。
④CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示,实际生产时条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是__________________ 。
(1)工业上可利用CO生产乙醇:2CO(g)+4H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1
又已知:H2O(l)=== H2O(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g)⇌ CO2(g)+H2(g) ΔH3
工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) ⇌ CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH
则:ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是:ΔH=
(2)一定条件下,H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应:
4H2(g)+2CO(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g),
下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有
A.v(H2)= 2 v(CO)
B.平衡常数K不再随时间而变化
C.混合气体的密度保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇,反应:
CO(g)+ 2H2(g)⇌ CH3OH(g)
在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示。
①合成甲醇的反应为
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为
③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为
④CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示,实际生产时条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是
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【推荐2】CO2减排能有效降低温室效应,同时,CO2也是一种重要的资源,因此CO2捕集与转化技术研究备受关注。
Ⅰ.CO2催化加氢制甲醇
(1)已知:①
②
则CO2催化加氢制甲醇的热化学方程式为___________ 。若反应①为慢反应(活化能高),下列图中能体现上述能量变化的是___________ 。
Ⅱ.离子液体聚合物捕集CO2
(2)已知离子液体聚合物在不同温度和不同CO2流速下,CO2吸附容量随时间的变化如下图1和图2
结合图1和图2分析:
①离子液体聚合物捕集CO2的反应为___________ (填“吸热”或“放热”)反应。
②离子液体聚合物捕集CO2的有利条件是___________ 。
(3)CO2捕集过程中水分子的数目对反应有重要影响。图3是离子液体聚合物与1个H2O和2个H2O捕集CO2的反应路径(CO2等部分物质已省略)。结合图3中的反应路径,CO2捕集过程中H2O的作用是___________ 。
Ⅰ.CO2催化加氢制甲醇
(1)已知:①
②
则CO2催化加氢制甲醇的热化学方程式为
Ⅱ.离子液体聚合物捕集CO2
(2)已知离子液体聚合物在不同温度和不同CO2流速下,CO2吸附容量随时间的变化如下图1和图2
结合图1和图2分析:
①离子液体聚合物捕集CO2的反应为
②离子液体聚合物捕集CO2的有利条件是
(3)CO2捕集过程中水分子的数目对反应有重要影响。图3是离子液体聚合物与1个H2O和2个H2O捕集CO2的反应路径(CO2等部分物质已省略)。结合图3中的反应路径,CO2捕集过程中H2O的作用是
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【推荐3】“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题,为了减少空气中的温室气体,并且充分利用二氧化碳资源,科学家们设想了一系列捕捉和封存二氧化碳的方法。
(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0kJ·mol-1
①上述反应中每生成1molFe3O4,转移电子的物质的量为_______ mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1,则反应:3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g)的△H=__________ 。
(2)用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐是减少CO2排放的可行措施之一。
①分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图所示,若烟气中CO2的含量(体积分数)为12%,烟气通入氨水的流量为0.052 m3·h-1(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,脱除的CO2的物质的量最多为____________ (精确到0.01)。
②通常情况下温度升高,CO2脱除效率提高,但高于40℃时,脱除CO2效率降低的主要原因是______________ 。
(3)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图所示,回答下列问题:
① 该反应的化学方程式为________________ ;反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是_________ 。
② 向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2:0.2mol·L-1、H2:0.8mol·L-1、CH4:0.8mol·L-1、H2O:1.6mol·L-1,CO2的平衡转化率为_________________ ;300℃时上述反应的平衡常数K=___________________ 。
③已知该反应正反应放热,现有两个相同恒容绝热(与外界无热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2,在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g),300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是________ (填字母):
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物质的量分数相同
C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1。
(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0kJ·mol-1
①上述反应中每生成1molFe3O4,转移电子的物质的量为
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1,则反应:3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g)的△H=
(2)用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐是减少CO2排放的可行措施之一。
①分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图所示,若烟气中CO2的含量(体积分数)为12%,烟气通入氨水的流量为0.052 m3·h-1(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,脱除的CO2的物质的量最多为
②通常情况下温度升高,CO2脱除效率提高,但高于40℃时,脱除CO2效率降低的主要原因是
(3)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图所示,回答下列问题:
① 该反应的化学方程式为
② 向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2:0.2mol·L-1、H2:0.8mol·L-1、CH4:0.8mol·L-1、H2O:1.6mol·L-1,CO2的平衡转化率为
③已知该反应正反应放热,现有两个相同恒容绝热(与外界无热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2,在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g),300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物质的量分数相同
C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1。
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【推荐1】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,是化学与技术对社会发展与进步的巨大贡献之一,氨在生产生活中起到了非常重要的作用。回答下列问题:
(1)已知相关化学键的键能数据
反应 ___________ 。已知该反应的,在下列哪些温度下反应能自发进行?___________ (填标号)
A.25℃ B.125℃ C.225℃ D.325℃
(2)工业生成氨气的热化学方程式: ,
①下列说法正确的是___________ 。
A.升高温度既能加快化学反应速率又一定能提高催化剂的活性
B.工业生成的条件是500℃和200个大气压,此时催化剂活性最强,反应速率较快
C.实际工业生产中要及时抽出这样既能提高平衡转化率又能加快化学反应速率
D.实际生产中开始通入气体,达到平衡时三种混合气体中的百分含量最多。
②已知绝热体积不变的刚性容器中发生上述反应,下列说法不能够判断反应达到化学平衡状态的是___________ (填字母)。
A.容器内气体的密度保持不变 B.容器中气体的平均相对分子质量保持不变
C.容器内三种气体的分压保持不变 D.容器内气体的温度保持不变
(3)在容积相同的三个密闭刚性容器中,分别投入和,在不同温度(500K和600K)、不同催化剂表面积(和)条件下,反应体系总压强(P)随时间变化关系如图所示。
①曲线Ⅲ对应的反应条件可能为___________ 。
②在500K时该反应的压强平衡常数___________ (保留二位有效数字)。
③在曲线Ⅲ对应条件下,某反应容器中、和的分压依次是20kPa,10kPa、10kPa,此时反应速率___________ (填“<”“=”或“>”)。
(4)工业上利用CO和制备,利用计算机模拟的反应历程如下,其中吸附在催化剂表面用“·”标注,Ts表示过渡态。
反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为___________ 。反应 ___________ 0(填“>”或“<”)。
(1)已知相关化学键的键能数据
化学键 | H-H | N-H | |
键能() | 946 | 436.0 | 390.8 |
A.25℃ B.125℃ C.225℃ D.325℃
(2)工业生成氨气的热化学方程式: ,
①下列说法正确的是
A.升高温度既能加快化学反应速率又一定能提高催化剂的活性
B.工业生成的条件是500℃和200个大气压,此时催化剂活性最强,反应速率较快
C.实际工业生产中要及时抽出这样既能提高平衡转化率又能加快化学反应速率
D.实际生产中开始通入气体,达到平衡时三种混合气体中的百分含量最多。
②已知绝热体积不变的刚性容器中发生上述反应,下列说法不能够判断反应达到化学平衡状态的是
A.容器内气体的密度保持不变 B.容器中气体的平均相对分子质量保持不变
C.容器内三种气体的分压保持不变 D.容器内气体的温度保持不变
(3)在容积相同的三个密闭刚性容器中,分别投入和,在不同温度(500K和600K)、不同催化剂表面积(和)条件下,反应体系总压强(P)随时间变化关系如图所示。
①曲线Ⅲ对应的反应条件可能为
②在500K时该反应的压强平衡常数
③在曲线Ⅲ对应条件下,某反应容器中、和的分压依次是20kPa,10kPa、10kPa,此时反应速率
(4)工业上利用CO和制备,利用计算机模拟的反应历程如下,其中吸附在催化剂表面用“·”标注,Ts表示过渡态。
反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为
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【推荐2】Ⅰ肼可作为火箭发动机的燃料,与N2O4反应生成N2和水蒸气。已知:
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=−19.5 kJ· mol−1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=−534 kJ· mol−1
(1)写出肼(l)和N2O4(l)完全反应生成N2和水蒸气时的热化学方程式:__________ 。
(2)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,O—H为462,则断裂1 mol N—H键所需的能量是________ kJ。
Ⅱ.一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)+CO2 (g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度变化与时间的关系如图所示。(3)t1 min时,反应速率的大小关系为v正 (CO2)_______ v逆 (CO2 )(填“>”“<”或“=”)。
(4)0~4min内,CO2的转化率为____________ ,CO的平均反应速率为_________________ 。
(5)下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是_______(填字母)。
(6)燃料电池因具有发电效率高。环境污染少等优点而备受人们关注。用于笔记本电脑的甲醇(CH3OH)燃料电池示意图如下,d是_______ 极,此电极反应为_______ 。
①N2(g)+2O2(g)=N2O4(l) ΔH1=−19.5 kJ· mol−1
②N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) ΔH2=−534 kJ· mol−1
(1)写出肼(l)和N2O4(l)完全反应生成N2和水蒸气时的热化学方程式:
(2)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,O—H为462,则断裂1 mol N—H键所需的能量是
Ⅱ.一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)+CO2 (g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度变化与时间的关系如图所示。(3)t1 min时,反应速率的大小关系为v正 (CO2)
(4)0~4min内,CO2的转化率为
(5)下列选项能说明上述反应已达平衡状态的是_______(填字母)。
A.v(CO2)=v(CO) |
B.单位时间内生成n mol Fe的同时生成n mol FeO |
C.容器中气体压强不随时间的变化而变化 |
D.容器中CO2浓度不随时间的变化而变化 |
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【推荐3】回答下列问题:
(1)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯),在上述由SiCl4(g)制纯硅的反应中,测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:______ 。
(2)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4 kJ·mol-1,它可以分为两步,反应分别如下:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-205.1 kJ·mol-1,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=______ 。
(3)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。一定条件下测得反应过程中 c(Cl2)的数据如下:
计算2.0~6.0 min内HCl的反应速率为______ 。
(4)在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强,②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质量,⑤混合气体的颜色,⑥c(I2):c(H2):c(HI)=1:1:2,⑦氢气的百分含量。能说明I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是______ 。
(5)在恒温恒压、不做功时,反应A+B=C+D一定能自发进行的条件是△H______ 0且△S______ 0(填“<”、“>”或“=”)。
(1)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下:Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯),在上述由SiCl4(g)制纯硅的反应中,测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
(2)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:3CO(g)+3H2(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4 kJ·mol-1,它可以分为两步,反应分别如下:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-205.1 kJ·mol-1,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=
(3)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。一定条件下测得反应过程中 c(Cl2)的数据如下:
t/min | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 |
c(Cl2)/10-3 mol/L | 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 | 7.2 |
计算2.0~6.0 min内HCl的反应速率为
(4)在一定温度下的定容容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强,②混合气体的密度,③混合气体的总物质的量,④混合气体的平均相对分子质量,⑤混合气体的颜色,⑥c(I2):c(H2):c(HI)=1:1:2,⑦氢气的百分含量。能说明I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)达到平衡状态的是
(5)在恒温恒压、不做功时,反应A+B=C+D一定能自发进行的条件是△H
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(0.65)
【推荐1】(1)在2L密闭容器中,起始投入4 molN2和6molH2在一定条件下生成NH3,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示(已知:T1<T2)
①则K1______ K2,(填“>”、“<”或“=”)原因:_______ 。
②在T2下,经过10s达到化学平衡状态,则0~10s内N2的平均速率v(N2)为______ ,平衡时H2的转化率为______ 。若再同时增加各物质的量为1 mol,该反应的平衡V正_____ V逆,(>或=或<)平衡常数将_____ (填“增大”、“减小”或“不变”)
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是___ 。
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆 B.容器内气体压强不变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 D.△H保持不变
(2)已知下列化学键的键能写出工业上制氨的热化学方程式:
热化学方程式:__________ 。
(3)下列是科研小组设计的一个氮氧化物原电池,两边的阴影部分为a,b惰性电极,分别用导线与烧杯的m,n(惰性电极)相连接,工作原理示意图如图:
①a为___ 极,b极的电极反应式____________ 。
②在标准状况下,通入112mL的O2,可观察到烧杯中n处有_____ 生成,(假设烧杯中的溶液的体积为200mL,体积不变)最后反应终止时烧杯中溶液的PH为______ 。
温度/K | 平衡时NH3的物质的量/mol |
T1 | 3.6 |
T2 | 2 |
①则K1
②在T2下,经过10s达到化学平衡状态,则0~10s内N2的平均速率v(N2)为
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆 B.容器内气体压强不变
C.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 D.△H保持不变
(2)已知下列化学键的键能写出工业上制氨的热化学方程式:
化学键 | H-H | N≡N | N-H |
键能/kJ·mol-1 | 430 | 936 | 390 |
热化学方程式:
(3)下列是科研小组设计的一个氮氧化物原电池,两边的阴影部分为a,b惰性电极,分别用导线与烧杯的m,n(惰性电极)相连接,工作原理示意图如图:
①a为
②在标准状况下,通入112mL的O2,可观察到烧杯中n处有
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(0.65)
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【推荐2】SO2和H2S是大气污染物,这两种气体的转化研究对资源综合利用和环境保护有重要意义。
水煤气还原法:①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g) ΔH1=+45.4 kJ/mol
②2CO(g)+SO2(g)=S(1)+2CO2(g) ΔH2=-37.0 kJ/mol
(1)写出CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式_______ ;若该反应在恒温恒容体系中进行,则其达到平衡的标志为_______ (填字母)。
A.单位时间内,生成nmolCO的同时生成nmolCO2
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.混合气体的总压强保持不变
D.CO2(g)与H2(g)的体积比保持不变
(2)在温度为T℃下,将1.4molH2和1molSO2通入2L恒容密闭容器中发生上述反应①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g),反应体系中气体的总压强随时间变化如图所示。在0~10min,该反应的平均速率v(H2)=_______ mol·L-1·min-1,SO2的平衡转化率α(SO2)= _______ 。
(3)某密闭容器中发生上述反应②2CO(g)+SO2(g)=S(1)+2CO2(g),平衡时CO的体积分数(%)与压强和温度的关系如图所示。则T1、T2、T3由小到大的关系顺序是_______ ,判断的理由是_______ 。
水煤气还原法:①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g) ΔH1=+45.4 kJ/mol
②2CO(g)+SO2(g)=S(1)+2CO2(g) ΔH2=-37.0 kJ/mol
(1)写出CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式
A.单位时间内,生成nmolCO的同时生成nmolCO2
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.混合气体的总压强保持不变
D.CO2(g)与H2(g)的体积比保持不变
(2)在温度为T℃下,将1.4molH2和1molSO2通入2L恒容密闭容器中发生上述反应①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g),反应体系中气体的总压强随时间变化如图所示。在0~10min,该反应的平均速率v(H2)=
(3)某密闭容器中发生上述反应②2CO(g)+SO2(g)=S(1)+2CO2(g),平衡时CO的体积分数(%)与压强和温度的关系如图所示。则T1、T2、T3由小到大的关系顺序是
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解题方法
【推荐3】现有在实验室中模拟甲醇的合成反应,在2L的恒容密闭容器内以物质的量之比2:5充入CO和H2。在400℃时,发生反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。体系中n(CO)随时间的变化如表:
(1)如图表示反应中CH3OH的变化曲线,其中合理的是___________ 。
(2)用H2表示0~2s内该反应的平均速率v(H2)=___________ mol·L-1·s-1。
(3)反应在3s时达到平衡,此时H2的转化率为___________ 。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________ 。
a.v正(CH3OH)=2v逆(H2)
b.容器内压强保持不变
c.断开4mol H-H键的同时断开3mol C-H键
d.容器内气体密度保持不变
e.CO的浓度保持不变
(5)若要增大反应速率,可采取的措施___________ (写一条即可)。
(6)CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示。图中CH3OH从___________ (填A或B)通入,b电极附近溶液pH将___________ (填升高、降低或不变),负极反应式为:___________ 。
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 5 |
n(CO)/mol | 0.020 | 0.011 | 0.008 | 0.007 | 0.007 |
(1)如图表示反应中CH3OH的变化曲线,其中合理的是
(2)用H2表示0~2s内该反应的平均速率v(H2)=
(3)反应在3s时达到平衡,此时H2的转化率为
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是
a.v正(CH3OH)=2v逆(H2)
b.容器内压强保持不变
c.断开4mol H-H键的同时断开3mol C-H键
d.容器内气体密度保持不变
e.CO的浓度保持不变
(5)若要增大反应速率,可采取的措施
(6)CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能,其工作原理如图所示。图中CH3OH从
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