【题目】阅读下列有关能源的材料,回答有关问题:
(1)在常温,1.01×105Pa时,48g 甲醇在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水,放出1089kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为____________________________。
(2)在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化。在如图甲、乙两装置中,甲中负极电极反应式为____________________________,甲中的阳离子向 _______ 极移动(填“正”或“负”);乙中铝电极作____极,乙中正极电极反应式为____________________________
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(3)肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料,有关肼化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为944、O=O为500、N-N为154,则反应物转化为中间产物的ΔH3=_________,断裂1 mol N—H键所需的能量是__________ kJ。
(4)工业制氢气的一个重要反应是:CO(g)+ H2O(g) =CO2(g) + H2(g),
已知25℃时: C(石墨)+O2(g) = CO2(g) ; △H1 = -394 kJmol-1
C(石墨)+
O2(g) = CO(g); △H2 = -111 kJmol-1
H2(g)+
O2 (g)=H2O(g); △H3= -242kJmol-1
试计算25℃时CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的反应热△H=____________kJmol-1。
【答案】CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726kJ/moL Zn-2e-=Zn2+ 正 负 2H2O+2e-=H2↑+2OH- +2218kJ/moL 391 -39kJ/moL
【解析】
根据盖斯定律,由已知热化学方乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式,反应热也乘以相应的系数并进行相应的加减,据此计算。
(1)48g CH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出1089kJ热量,32g即1mol CH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出726kJ热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(g)+
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H= -726kJ/mol;
(2)原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应,甲中负极电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+;原电池中阳离子向正极移动,即向Pt电极移动;
乙中镁的金属性强于铝的,但镁不与氢氧化钠溶液反应,铝与氢氧化钠溶液反应,铝失电子作为负极,乙中正极上水电离产生的氢离子得电子产生氢气,电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
(3)根据图像可知:N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g)
△H3=2752kJ/mol-534kJ/mol=+2218kJ/mol;
化学反应中,旧键断裂吸收能量,设断裂1molN-H键所需的能量为x,则旧键断裂吸收的能量=154+4x+500=2218,解得:x=391;
(4)已知在25℃时:
①C(石墨)+O2(g)═CO2(g) △H1= -394kJ/mol
②C(石墨)+
O2(g)═CO(g) △H2= -111kJ/mol
③H2(g)+
O2(g)═H2O(g) △H3= -242kJ/mol
由盖斯定律,①-③-②得:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g),故△H=△H1-△H3-△H2= -111kJ/mol -(-394kJ/mol)-(-242kJ/mol)= -39kJ/mol。
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【题目】一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图所示:
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(1)从反应开始到10 s时,用Z表示的反应速率为 ,X的物质的量浓度减少了 ,Y的转化率为 。
(2)该反应的化学方程式为
(3)10 s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示:
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则下列说法符合该图像的是 。
A.t1时刻,增大了X的浓度 B.t1时刻,升高了体系温度
C.t1时刻,缩小了容器体积 D.t1时刻,使用了催化剂
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【题目】运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。
(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)+H2O(g)
H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·mol-1·K-1,
①该反应在低温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。
②写出该反应的平衡常数表达式_________________。
(2)已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的K=0.5。
①在400℃时,2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的K′=________(填数值)。
②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应v(N2)正________v(N2)逆(填“>”、“<”、“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则合成氨反应的平衡________移动(填“向左”、“向左”或“不”);反应的ΔH__________(填“增大”、“减小”或“不改变”)。
(3)水煤气转化反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下两组教据:
实验编号 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 5 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
① 实验l中以CO2表示的反应速率为v(CO2)=____________;
② 实验1的平衡常数K1__________实验2的平衡常数K2(填“大于””小于,“等于”“不能确定”)。
③ 该反应正方向为_____________(填“吸”或‘放”)热反应;
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【题目】下面是丁醇的两种同分异构体,其结构简式、沸点及熔点如下表所示:
异丁醇 | 叔丁醇 | |
结构简式 |
|
|
沸点/℃ | 108 | 82.3 |
熔点/℃ | -108 | 25.5 |
下列说法不正确的是
A. 用系统命名法给异丁醇命名为:2-甲基-1-丙醇
B. 异丁醇的核磁共振氢谱有三组峰,且面积之比是1∶2∶6
C. 用蒸馏的方法可将叔丁醇从二者的混合物中分离出来
D. 两种醇发生消去反应后得到同一种烯烃
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【题目】在体积为1L的密闭容器中
体积不变
充入
和
,一定条件下发生反应:
,测得
和
的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
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A.从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率为![]()
B.进行到3min时,正反应速率和逆反应速率相等
C.10min后容器中各物质的量浓度不再改变
D.到达平衡状态时,反应放出
的能量
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【题目】在一定条件下化学反应:
现有容积相同且固定不变的甲、乙、丙三个容器,在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量
如表所列:
容器 |
|
| N2(mol) |
|
甲 | 2 | 1 | 0 |
|
乙 | 1 |
| 0 |
|
丙 | 1 |
| 1 |
|
根据以上数据,下列叙述不正确的是
A.![]()
B.![]()
C.![]()
D.在上述条件下反应生成
气体放热![]()
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【题目】以Mg片和Al片为电极,并用导线连接,同时插入NaOH溶液中,下列说法正确的是
A.Mg片作负极,电极反应:Mg-2e-
Mg2+
B.Al片作负极,电极反应:Al+4OH- -3e-
AlO2- +2H2 O
C.电子从Mg电极沿导线流向Al电极
D.Al片上有气泡产生
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【题目】在密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下使之发生如下反应:2A(g)+B(g)
2C(g)(正反应为放热反应),达到平衡后,改变一个条件(x)(横坐标),下列(y)(纵坐标)一定符合图中所示变化关系的是( )
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①x表示温度,y表示C的质量
②x表示压强,y表示混合气体的平均相对分子质量
③x表示再加入A的质量,y表示A的百分含量
④x表示再加入A的质量,y表示A的转化率
⑤x表示再加入A的质量,y表示B的转化率
⑥x表示温度,y表示B的转化率
A.①③⑤B.②③⑤C.③④⑤D.④⑤⑥
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【题目】根据下述转化关系,回答问题:
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已知:①+CH3Br
CH3+HBr;
②C物质苯环上一卤代物只有两种。
(1)写出B物质的名称__________;D物质的结构简式________。
(2)写出反应②的类型________;反应⑤的条件________。
(3)写出反应⑥的化学方程式:________________________________。
(4)写出D+E反应的化学方程式:_______________。
(5)反应②还有可能生成一种C16H18的有机物,其苯环上一卤代物也只有两种,写出它的结构简式:_______________________________。
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