能源是人类生存和发展的重要支柱。研究和有效地开发新能源有重要意义。已知CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的燃烧过程如图所示:
已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH=-41kJ·mol-1.请根据以上信息,回答下列有关问题:
(1)图形中E表示CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的___________ 。
(2)CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性___________ 更高。
(3)表示CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(4)CH3CH2CH2CH3(g)转化为CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为___________ 。
(5)如表所示是部分化学键的键能参数:
合成气(CO和H2的混合气体)可以合成CH3CH2CH2CH3(g),同时生成H2O(g),则合成1molCH3CH2CH2CH3(g)的ΔH=___________ 。
(6)标准状况,CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L,充分燃烧后,生成H2O(g)和CO2(g),共放出1333.8kJ热量,则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为___________ 。
已知:H2O(g)=H2O(l) ΔH=-41kJ·mol-1.请根据以上信息,回答下列有关问题:
(1)图形中E表示CH3CH2CH2CH3(g)燃烧反应逆反应的
(2)CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的热稳定性
(3)表示CH3CH(CH3)CH3(g)燃烧热的热化学方程式为
(4)CH3CH2CH2CH3(g)转化为CH3CH(CH3)CH3(g)的热化学反应方程式为
(5)如表所示是部分化学键的键能参数:
化学键 | C≡O | C—H | H—H | C—C | H—O |
键能/(kJ·mol-1) | a | b | d | e | f |
(6)标准状况,CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的混合气体11.2L,充分燃烧后,生成H2O(g)和CO2(g),共放出1333.8kJ热量,则混合气体中CH3CH2CH2CH3(g)与CH3CH(CH3)CH3(g)的物质的量之比为
更新时间:2024-03-29 23:27:02
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【推荐1】(一)碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质,请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如图:
△H=+88.6kJ•mol-1
则M、N相比,较稳定的是_______ 。
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ•mol-1,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为_______ kJ。
(3)CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式分别为
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ•mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ•mol-1;
③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1;
CH4、H2组成的混合气体2mol,完全㜔烧后放出热量1297.0kJ能量,该混合气体中CH4与H2的物质的量之比n(CH4):n(H2)=______ ;C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出其反应热△H=______ kJ•mol-1。
(二)0.50mol•L-1的盐酸与0.50mol•L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热,回答下列问题:
(4)实验中若改用60mL0.50mol•L-1的盐酸与50mL0.55mol•L-1的氢氧化钠溶液进行反应,若实验操作均正确,则所求中和热______ (填“相等”或“不相等”)。
(5)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表。
①表中的温度差平均值为______ ℃。
②近似认为0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸溶液的密度都是1g•cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J•(g•℃)-1。则中和热△H=______ (取小数点后一位)。
(6)下列说法正确的是______ (填字母)。
a.向内筒中加入稀盐酸时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸如入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1molH2O(l)时所测得的中和反应的反应热(△H)有影响,△H会偏大
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如图:
△H=+88.6kJ•mol-1
则M、N相比,较稳定的是
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ•mol-1,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为
(3)CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式分别为
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ•mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ•mol-1;
③C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1;
CH4、H2组成的混合气体2mol,完全㜔烧后放出热量1297.0kJ能量,该混合气体中CH4与H2的物质的量之比n(CH4):n(H2)=
(二)0.50mol•L-1的盐酸与0.50mol•L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热,回答下列问题:
(4)实验中若改用60mL0.50mol•L-1的盐酸与50mL0.55mol•L-1的氢氧化钠溶液进行反应,若实验操作均正确,则所求中和热
(5)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸溶液进行实验,实验数据如表。
实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差(t1-t2)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.6 | 26.6 | 26.6 | 29.1 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 31.2 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
②近似认为0.50mol•L-1NaOH溶液和0.50mol•L-1硫酸溶液的密度都是1g•cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J•(g•℃)-1。则中和热△H=
(6)下列说法正确的是
a.向内筒中加入稀盐酸时,应当缓慢而匀速地加入
b.将用量筒量取好的稀盐酸如入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
c.用量筒量取稀酸或碱时,眼睛必须与液体凹面最低处相平
d.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1molH2O(l)时所测得的中和反应的反应热(△H)有影响,△H会偏大
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【推荐2】填写下列空格。
(1)已知拆开1molH-H键、1molCl-Cl键、1molH-Cl键分别需要吸收的能量为436.4kJ、242.7kJ、431.8kJ。则由H2和Cl2反应生成1molHCl需要_____ (填“放出”或“吸收”)____ kJ的热量。
(2)H2可以在Cl2中安静地燃烧。甲、乙两图中,能表示该反应能量变化的是图_____ (填“甲”或“乙”)。
(3)已知:H2与Cl2在光照条件下会发生爆炸。同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)。在光照和点燃条件下的∆H_____ (填“相等”或“不相等”)。
(4)硅、磷、硫、氯元素的气态氢化物的形成条件和热稳定性如下表所示:
结合元素原子结构等知识,分析以上信息可得出的结论是:同周期非金属元素,随着元素核电荷数的递增,____________________________________ ,因此,Si、P、S、Cl非金属性依次增强。
(1)已知拆开1molH-H键、1molCl-Cl键、1molH-Cl键分别需要吸收的能量为436.4kJ、242.7kJ、431.8kJ。则由H2和Cl2反应生成1molHCl需要
(2)H2可以在Cl2中安静地燃烧。甲、乙两图中,能表示该反应能量变化的是图
(3)已知:H2与Cl2在光照条件下会发生爆炸。同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)。在光照和点燃条件下的∆H
(4)硅、磷、硫、氯元素的气态氢化物的形成条件和热稳定性如下表所示:
元素符号 | Si | P | S | Cl |
单质与氢气的反应 | 高温下反应 | 磷蒸气与氢气能反应 | 加热时反应 | 光照或点燃时发生爆炸而化合 |
气态氢化物的热稳定性 | 不稳定 | 不稳定 | 受热分解 | 稳定 |
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【推荐3】铅的合金可作轴承、电缆外皮之用,还可做体育器材铅球等。
(1)铅元素位于元素周期表第六周期IVA族,该族中原子序数最小的元素的原子有_______ 种 能量不同的电子,其次外层的电子云有_______ 种不同的伸展方向。
(2)与铅同主族的短周期元素中,其最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_______ (填化学式),气态氢化物沸点最低的是_______ (填电子式)。
(3)配平下列化学方程式,把系数以及相关物质填写在空格上,并标出电子转移的方向和数目______ 。
_______PbO2+_______MnSO4+______HNO3→_______HMnO4+______Pb(NO3)2+_______PbSO4↓+_______
(4)把上述反应后的溶液稀释到1L,测出其中的Pb2+的浓度为0.6mol·L-1,则反应中转移的电子数为_______ 个,该反应中被氧化的元素是_______ 。 若将该反应设计成一原电池,则_______ 极 (填电极名称)附近溶液出现紫红色。
(5)根据上述反应,判断二氧化铅与浓盐酸反应的化学方程式正确的是_______。
(6)已知如下热化学方程式:
Ca(s)+Cl2(g)→CaCl2(s)+ 795kJ
Sr(s)+Cl2(g)→SrCl2(s) + 828kJ
Ba(s)+ Cl2(g) → BaCl2(s) + 860kJ
则①CaCl2、②SrCl2、③BaCl2三种氯化物的稳定性由大到小的排列为_______ (填序号)。从能量的角度解释理由是_______ 。
(1)铅元素位于元素周期表第六周期IVA族,该族中原子序数最小的元素的原子有
(2)与铅同主族的短周期元素中,其最高价氧化物对应水化物酸性最强的是
(3)配平下列化学方程式,把系数以及相关物质填写在空格上,并标出电子转移的方向和数目
_______PbO2+_______MnSO4+______HNO3→_______HMnO4+______Pb(NO3)2+_______PbSO4↓+_______
(4)把上述反应后的溶液稀释到1L,测出其中的Pb2+的浓度为0.6mol·L-1,则反应中转移的电子数为
(5)根据上述反应,判断二氧化铅与浓盐酸反应的化学方程式正确的是_______。
A.PbO2+4HCl →PbCl4+2H2O | B.PbO2+4HCl →PbCl2+ Cl2↑+2H2O |
C.PbO2+2HCl+2H+→PbCl2+2H2O | D.PbO2+4HCl→PbCl2+2OH- |
Ca(s)+Cl2(g)→CaCl2(s)+ 795kJ
Sr(s)+Cl2(g)→SrCl2(s) + 828kJ
Ba(s)+ Cl2(g) → BaCl2(s) + 860kJ
则①CaCl2、②SrCl2、③BaCl2三种氯化物的稳定性由大到小的排列为
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【推荐1】回答下列问题:
(1)2008年北京奥运会火炬采用常温下为气态的丙烷(C3H8)为燃料。一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1mol 液态水放出553.75kJ热量,写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:_______ 。并画出丙烷燃烧的焓变示意图_______ 。
二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为_______ 。
(2)NF3是一种温室气体,分子结构和NH3相似,其存储能量的能力是CO2的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年,如表所示是几种化学键的键能:
根据提供的数据计算反应N2(g)+3F2(g) = 2NF3(g)的_______ 。
(3)醋酸燃烧的热化学方程式为:CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H1= -70.3kJ/mol;请用文字表述上述热化学方程式的含义:_______ 。
(4)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:
①已知:H2O(g) = H2O(l) △H1=-Q1 kJ/mol
C2H5OH(g) = C2H5OH(l) △H2= -Q2 kJ/mol
C2H5OH(g) + 3O2 (g) = 2CO2 (g) + 3H2O(g) △H3 = -Q3 kJ/mol
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为_______ kJ。
②碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:C(s) +1/2 O2 (g) = CO(g) 的△H。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的△H,计算时需要测得的实验数据有_______ 。
(1)2008年北京奥运会火炬采用常温下为气态的丙烷(C3H8)为燃料。一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1mol 液态水放出553.75kJ热量,写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:
二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量。若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为
(2)NF3是一种温室气体,分子结构和NH3相似,其存储能量的能力是CO2的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年,如表所示是几种化学键的键能:
化学键 | N≡N | F—F | N—F |
键能/(kJ•mol-1) | 941.7 | 154.8 | 283.0 |
(3)醋酸燃烧的热化学方程式为:CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H1= -70.3kJ/mol;请用文字表述上述热化学方程式的含义:
(4)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分几步完成,整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题:
①已知:H2O(g) = H2O(l) △H1=-Q1 kJ/mol
C2H5OH(g) = C2H5OH(l) △H2= -Q2 kJ/mol
C2H5OH(g) + 3O2 (g) = 2CO2 (g) + 3H2O(g) △H3 = -Q3 kJ/mol
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为
②碳(s)在氧气供应不充足时,生成CO同时还部分生成CO2,因此无法通过实验直接测得反应:C(s) +1/2 O2 (g) = CO(g) 的△H。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的△H,计算时需要测得的实验数据有
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【推荐2】(1)4克硫粉完全燃烧时放出37kJ热量,该反应的热化学方程式是:________ ;
(2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5千焦热量,其热化学方程式是____________________ ,又已知:H2O(g) == H2O(l);ΔH=-44kJ/mol,则11.2升(标准状况下)乙硼烷完全燃烧时生成气态水时放出的热量为______________ 千焦;
(3)发射卫星用N2H4为燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气,已知:
N2(g)+2O2(g) == 2NO2(g),ΔH1=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g) == N2(g)+2H2O(g),ΔH2=-534kJ/mol
2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g),ΔH3=-484kJ/mol
H2(g)+F2(g) == 2HF(g),ΔH4=-538kJ/mol
试写出N2H4与NO2反应的热化学方程式_____________________________ ,
写出N2H4与F2反应的热化学方程式_________________________________ 。
(2)0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5千焦热量,其热化学方程式是
(3)发射卫星用N2H4为燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气,已知:
N2(g)+2O2(g) == 2NO2(g),ΔH1=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g) == N2(g)+2H2O(g),ΔH2=-534kJ/mol
2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g),ΔH3=-484kJ/mol
H2(g)+F2(g) == 2HF(g),ΔH4=-538kJ/mol
试写出N2H4与NO2反应的热化学方程式
写出N2H4与F2反应的热化学方程式
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【推荐3】按要求写热化学方程式:
(1)已知稀溶液中,1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式___________________ 。
(2)碳的燃烧热为393.50kJ·mol-1,写出表示C燃烧热的热化学方程式:____________________________________________ 。
(3)已知CO转化成CO2的能量关系如下图所示。写出该反应的热化学方程式:_______________________________________________ 。
(4)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式____________________ 。
(1)已知稀溶液中,1molH2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式
(2)碳的燃烧热为393.50kJ·mol-1,写出表示C燃烧热的热化学方程式:
(3)已知CO转化成CO2的能量关系如下图所示。写出该反应的热化学方程式:
(4)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式
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【推荐1】氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·molˉl
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=―393.5 kJ·molˉl
2C(s)+O 2(g)=2CO(g) △H=―221kJ·molˉl 若某反应的平衡常数表达式为:,请写出此反应的热化学方程式______________________________ 。
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:
① 反应开始时体系压强为P0,第3.00 min时体系压强为p1,则p1:p0=_____________ ;2.00min~5.00 min内,O2的平均反应速率为 _______________ 。
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是______________ 。
a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2的体积比保持不变
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.气体的平均相对分子质量为43.2,且保持不变
(3)N2O4与NO2 之间存在反应:N2O4(g) 2NO2(g) △H=QkJ·molˉ1。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。
如图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为200 kPa,该温度下反应的平衡常数Kp=________ (小数点后保留一位数字,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)将固体氢氧化钠投入0.1mol/L的HN3(氢叠氮酸)溶液当中,溶液的体积1L(溶液体积变化忽略不计)溶液的pH变化如图所示,HN3的电离平衡常数K=1×10-5,B点时溶液的pH=7,计算B点时加入氢氧化钠的物质的量________ mol(保留两位有效数字)。
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·molˉl
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=―393.5 kJ·molˉl
2C(s)+O 2(g)=2CO(g) △H=―221kJ·molˉl 若某反应的平衡常数表达式为:,请写出此反应的热化学方程式
(2)N2O5在一定条件下可发生分解:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)。某温度下测得恒容密闭容器中N2O5浓度随时间的变化如下表:
① 反应开始时体系压强为P0,第3.00 min时体系压强为p1,则p1:p0=
②一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是
a.容器中压强不再变化 b.NO2和O2的体积比保持不变
c.2v正(NO2)=v逆(N2O5) d.气体的平均相对分子质量为43.2,且保持不变
(3)N2O4与NO2 之间存在反应:N2O4(g) 2NO2(g) △H=QkJ·molˉ1。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率[α(N2O4)]随温度变化如图所示。
如图中a点对应温度下,已知N2O4的起始压强p0为200 kPa,该温度下反应的平衡常数Kp=
(4)将固体氢氧化钠投入0.1mol/L的HN3(氢叠氮酸)溶液当中,溶液的体积1L(溶液体积变化忽略不计)溶液的pH变化如图所示,HN3的电离平衡常数K=1×10-5,B点时溶液的pH=7,计算B点时加入氢氧化钠的物质的量
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【推荐2】有机反应具往往有可逆性,同时还伴随副反应发生。请回答下列问题:
Ⅰ.利用甲醇(CH3OH)在一定条件下直接脱氢可制甲醛,反应方程式为CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H1>0
(1)已知合成CH3OH可以由CO和H2反应制备,制备过程中发生的反应有:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5k/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol
则反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=___ 。
(2)若在恒温恒容容器中进行上述制甲醛的反应,可判断反应达到平衡状态的是___ (填序号)。
(3)能提高上述制甲醛的反应中甲醇平衡转化率的措施是___ 。
Ⅱ.2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下,可通过甲醇与烯烃的液相反应制得,体系中同时存在如下反应:
反应Ⅰ:+CH3OH △H1
反应Ⅱ:+CH3OH △H2
反应Ⅲ: △H3
(4)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断,A和B中相对稳定的是___ ;反应Ⅱ是___ (填“吸热”或“放热”)反应。
(5)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入1.0molTAME,控制温度为353K,测得TAME的平衡转化率为a。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=8,则平衡体系中B的物质的量为___ mol,反应Ⅰ的平衡常数Kx1=___ 。
(6)为研究反应体系的动力学行为,向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K,A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为___ (填“X”或“Y”);t=100s时,反应Ⅲ的正反应速率V正___ 逆反应速率V逆(填“>”“<”或“=)。
Ⅰ.利用甲醇(CH3OH)在一定条件下直接脱氢可制甲醛,反应方程式为CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) △H1>0
(1)已知合成CH3OH可以由CO和H2反应制备,制备过程中发生的反应有:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.7kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-23.5k/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol
则反应3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=
(2)若在恒温恒容容器中进行上述制甲醛的反应,可判断反应达到平衡状态的是
A.混合气体的密度不变 | B.CH3OH、HCHO的物质的量浓度之比为1∶1 |
C.H2的体积分数不再改变 | D.混合气体的平均相对分子质量不变 |
A.及时移除产物 | B.降低温度 |
C.恒温恒压充入稀有气体 | D.使用合适的催化剂 |
Ⅱ.2—甲氧基—2—甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下,可通过甲醇与烯烃的液相反应制得,体系中同时存在如下反应:
反应Ⅰ:+CH3OH △H1
反应Ⅱ:+CH3OH △H2
反应Ⅲ: △H3
(4)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断,A和B中相对稳定的是
(5)为研究上述反应体系的平衡关系,向某反应容器中加入1.0molTAME,控制温度为353K,测得TAME的平衡转化率为a。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=8,则平衡体系中B的物质的量为
(6)为研究反应体系的动力学行为,向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K,A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为
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填空题
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较难
(0.4)
【推荐3】氨气是重要的化工原料
(1)已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H= +180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) △H= - 905kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= H2O(g) △H= - 483.6kJ·mol-1
写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式:_____________________ ,
(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式:______________________ ,科学家利用此原理,设计成氨气和氧气燃料电池, 则通入氨气的电极是_________ (填“正极”或“负极”);碱 性条件下,该电极发生反应的电极反应式为_______________________ 。
(3)一定条件下,某密闭容器中发生反应 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g )+6H2O(g)。在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是___________ (填字母代号)。
a.增大压强 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(4)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),溶液中的NH3·H2O的浓度为_______ {已知Ksp[Mg(OH)2]=4.0×10-12]}
(1)已知:N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H= +180.5kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g) △H= - 905kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)= H2O(g) △H= - 483.6kJ·mol-1
写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式:
(2)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式:
(3)一定条件下,某密闭容器中发生反应 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g )+6H2O(g)。在一定体积的密闭容器中,为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动,下列措施中可采用的是
a.增大压强 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
(4)如果某氨水的电离程度为1%,浓度为0.01 mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时(不考虑溶液体积变化),溶液中的NH3·H2O的浓度为
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【推荐1】氮元素可形成多种化合物,在工业生产中具有重要价值。 请回答下列问题:
(1)已知拆开1molH-H 键,1molN-H键, 1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应合成NH3的热化学方程式为___________________________________ 。
(2)在绝热、容积固定的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列说法能说明上述反应达到平衡的是___________ (填序号)。
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成n mol N≡N键
③N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2
④混合气体的平均摩尔质量不变。
⑤容器内的气体密度不变
(3)一定温度下,2L密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:
①升高温度时,气体颜色加深,则正反应是_________ (填“放热”或“吸热”)反应。
②该温度下反应的化学平衡常数数值为_____________ 。
③相同温度下,若开始向该容器中充入0.80molN2O4,则达到平衡后: c(NO2)______ 0.60mol·L-1(填“>”、 “=”或“<”)
(4)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受人们关注。现以 H2、O2、熔融盐 Z(Na2CO3)组成的燃料电池电解制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。
①写出石墨I电极上发生反应的电极反应式_______________________________________ ;
②在电解池中生成N2O5的电极反应式为_______________________________________
(1)已知拆开1molH-H 键,1molN-H键, 1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应合成NH3的热化学方程式为
(2)在绝热、容积固定的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列说法能说明上述反应达到平衡的是
①单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
②单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成n mol N≡N键
③N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2
④混合气体的平均摩尔质量不变。
⑤容器内的气体密度不变
(3)一定温度下,2L密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g),一段时间后达到平衡,测得数据如下:
时间/s | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
C(NO2)/(mol/L) | 0.12 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.30 |
②该温度下反应的化学平衡常数数值为
③相同温度下,若开始向该容器中充入0.80molN2O4,则达到平衡后: c(NO2)
(4)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受人们关注。现以 H2、O2、熔融盐 Z(Na2CO3)组成的燃料电池电解制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。
①写出石墨I电极上发生反应的电极反应式
②在电解池中生成N2O5的电极反应式为
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填空题
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较难
(0.4)
【推荐2】CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)已知E(N-N)=akJ/mol,E(N≡N)=b kJ/mol,E(N-H)=c kJ/mol,E(H-O)=d kJ/mol,E(O=O)=e kJ/mol,则:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=_____________ kJ·mol-1
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图1所示,则通入a气体的电极名称为______________ ,通入b气体的电极反应式为 _____________ 。(质子交换膜只允许H+通过)
(3)在一定温度和催化剂作用下,CH4和CO2可直接生成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示,则该反应的最佳温度控制在_____ 左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难容物),将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为___________________ 。
(4)CH4还原法是处理NOX气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOX反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96L CH4可处理22.4L NOX,则X值为______ 。
(1)已知E(N-N)=akJ/mol,E(N≡N)=b kJ/mol,E(N-H)=c kJ/mol,E(H-O)=d kJ/mol,E(O=O)=e kJ/mol,则:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理如图1所示,则通入a气体的电极名称为
(3)在一定温度和催化剂作用下,CH4和CO2可直接生成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示,则该反应的最佳温度控制在
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难容物),将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为
(4)CH4还原法是处理NOX气体的一种方法。已知一定条件下CH4与NOX反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96L CH4可处理22.4L NOX,则X值为
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【推荐3】(1)同一物质在气态时的能量大于在液态时的能量。一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1,生成液态水放出的热量为Q2,那么Q1______ (填“大于”“小于”或“等于”)Q2。
(2)已知:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,该反应中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,则断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为______ kJ。
(3)某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图:
①该反应的化学方程式是__________ 。
②该反应达到平衡状态的标志是________ (填字母)。
A.Y的体积分数在混合气体中保持不变
B.X、Y的反应速率之比为3:1
C.容器内气体的压强保持不变
D.容器内气体的总质量保持不变
③0~2min内Y的转化率为________ 。
(2)已知:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,该反应中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,则断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为
(3)某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化的曲线如图:
①该反应的化学方程式是
②该反应达到平衡状态的标志是
A.Y的体积分数在混合气体中保持不变
B.X、Y的反应速率之比为3:1
C.容器内气体的压强保持不变
D.容器内气体的总质量保持不变
③0~2min内Y的转化率为
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