精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
(14分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol-1,1.2g石墨在1.68L(标准状况)氧气中燃烧,至反应物耗尽,放出x kJ热量。则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为     ,
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是     。
②由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图1,该电池反应的离子方程式为          。    
         
图1                 图2                 图3
(3)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K=            。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示,则上述CO2转化为甲醇反应的ΔH         (填“>” “<”或“=”)0。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示,曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ      KⅡ(填“>” “<”或“=”)。
④一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。
容 器
甲
乙
反应物
投入量
1molCO2
3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
 
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为        。
(1)C(石墨) +1/2O2(g) = CO(g)  △H 2=" -(20x-y)" kJ·mol-1(2分)
(2)①2MgSO4 + CO ="====" 2MgO + SO2 + CO2 + SO3(2分)。
②Mg + ClO- + H2O = Cl- + Mg(OH)2(2分)。
(3)① (2分)   
②<    (2分)
③>   (2分)
④0.4< c≤1     (2分)

试题分析:(1)该反应式可由C(石墨)+O2(g)=CO2(g);△H1=-y kJ·mol-1,和C(石墨) +1/2O2(g) = CO(g);此反应碳过量,氧气不足,所以只反应了1.68/22.4=0.075mol,而1mol的反应放热应该为x*(1.5/0.075)=20x;再根据盖斯定理,△H 2="-(20x-y)" kJ·mol-1,最终答案为C(石墨) +1/2O2(g) = CO(g)  △H 2=" -(20x-y)" kJ·mol-1;(2)①根据电子得失守恒,确定硫酸镁与二氧化硫和三氧化硫的计量数,再写方程。2MgSO4 + CO ="====" 2MgO + SO2 + CO2 + SO3。②先可以从图中看出得失电子的离子,再确定正负极的电极方程式,最后写总反应式:Mg + ClO- + H2O = Cl- + Mg(OH)2。(3)①根据公式可以写出:,②由图二可知,ΔH<0,该反应正反应是放热反应,温度升高,反应速率和限度均会增大,但是温度升高到一定程度,反应向吸热反应即逆反应方向的趋势越来越大,使得甲醇的体积分数φ(CH3OH)反而减小。③根据图像可知,I的甲醇的物质的量大,转化率高,所以在计算时,平衡常数的公式中,平衡常数大小关系为KⅠ>KⅡ。④根据化学平衡反应进行计算如下:
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)
始   1mol   3mol         0 mol      0 mol
变   x mol  3x mol       x mol      x mol
终   1-x    3-3x         x          x
由于压强是原来的0.8 ,所以[(1-x)+(3-3x)+x+x]/4=0.8算得x=0.4mol,根据等体积的等效平衡,各物质的量相同才可以,所以c的最大值是1mol,而保持平衡一开始向逆方向移动,所以c大于0.4mol。
点评:本题综合热化学方程式的书写,盖斯定理和化学平衡状态的判断和计算,整体难度不大,计算也是使用较常规的三段式的方法,关键在于抓住等体积时等效平衡需要物质的量与原体系相同,两者才等效。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

常温下,0.1m01/L的下列溶液:
①HCl、②CH3COOH、③CH3COONa、④NaOH、⑤FeCl3、⑥NaCl。
(1)pH由小到大排列顺序为                         (填序号);
(2)实验室配制⑤的溶液时常需加入少量盐酸,否则得到的是浑浊的溶液,产生浑浊的原因是(用离子方程式表示)                             
(3)物质的量浓度相同的①氨水②氯化铵③碳酸氢铵④硫酸氢铵⑤硫酸铵
在上述五种溶液中,铵根离子物质的量浓度由大到小的顺序是              
(4)已知拆开1molH—H键,1molN—H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、39l kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为            

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:计算题

火箭的主要燃料是“偏二甲肼”,已知该化合物由C.H、N三种元素组成, WC=40%,WH=13.33%,其分子量为60。通过结构分析可知,该物质分子中其中有一个氮原子以 存在,且不与H原子直接相连。燃料的氧化剂是N2O4,燃烧产物只有CO2、H2O、N2;5.00g“偏二甲肼”完全燃烧时可放出212.5kJ热量。
(1)试推算“偏二甲肼”的分子式,并写出它的结构简式。
(2)写出燃料燃烧的热化学方程式。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ/mol
②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ/mol
则反应④2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的焓变为
A.488.3 kJ/molB.-224.15 kJ/mol
C.-488.3 kJ/molD.244.15 kJ/mol

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃烧热分别是—285.8 kJ·mol-1、—1411.0 kJ·mol-1和—1366.8 kJ mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的△H为
A.—44.2 kJ·mol-1B.+44.2 kJ·mol-1
C.—330 kJ·mol-1D.+330 kJ·mol-1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(14分)氨是重要的化工产品之一,研究合成氨反应具有重要意义。
(1) 已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:
 ,
写出以N2和H2为原料合成NH3的热化学方程式________________________。
(2) 某小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,实验结果如下图所示:
①t1时刻改变的条件为__________________。
②t2时刻,恒压充入氦气,t3时刻达到平衡。在图中画出t2时刻后的速率变化图像。

(3) 相同温度下,A、B、C三个密闭容器,A、B恒容,C带有可自由移动的活塞K,各向其中充入如图所示反应物,初始时控制活塞K使三者体积相等,一段时间后均达到平衡。

①达到平衡时,A、C两个容器中NH3的浓度分别为cl、c2,则c1______c2(填“>”、“<”或“=”)。
②达到平衡时,若A、B两容器中反应物的转化率分别为α(A),α(B),则α(A)+α(B)______1(填“ >”、“<”或“=”)。
③达到平衡时,若容器C的体积是起始时的3/4,则平衡时容器C中H2的体积分数为_______。
(4) 直接供氨式碱性燃料电池(DAFC),以KOH溶液为电解质溶液,其电池反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O,则负极的电极反应式为__________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关热化学方程式及其叙述正确的是
A.氢气的燃烧热为-285.5kJ/mo1,则水电解的热化学方程式为:
2H2O(1) =2H2(g)+O2(g);△H=+285.5KJ/mo1
B.1mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(1)时放出890kJ热量,它的热化学方程式为
1/2CH4(g)+O2(g)= 1/2CO2(g)+H2O(1);△H= 一445kJ/mol
C.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H= 一221kJ·mol-1,则C的燃烧热为一110.5kJ/mo1
D.HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH—(aq)=H2O(1);△H= 一57.3kJ/mol

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(8分)(1)已知断开1 mol  H2中的化学键需吸收436 kJ热量,断开1 mol Cl2中的化学键需要吸收243 kJ能量,而形成1 molHCl分子中的化学键要释放431 kJ能量,试求1 mol H2与1 mol Cl2反应的能量变化。△H=     。
(2)已知常温时,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,则该溶液的PH=___①___,此酸的电离平衡常数K=___②___,由HA电离出来的H+的浓度约为水电离出来的H+的浓度的__③__倍。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(8分)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________________________
(2)1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,该反应的中和热为___________,表示其中和热的热化学方程式为____________________。
(3)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反应生成NH3的热化学方程式为_____________________

查看答案和解析>>

同步练习册答案