- 焓变、反应热
- 共2059题
(11分)
(1)已知H2(g)+Br2(1)2HBr(g) △H=-72kJ/mol,蒸发1mol Br2(1)需要吸收的能量为30kJ,其它相关数据如下表:
①Br2(1)=Br2(g) △H1,则△H1=_____________;
②写出H2(g)与Br2(g)反应生成HBr(g)的热化学方程式:_____________________________
③试计算a=_________________。
(2)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P)在一定量氧气中燃烧生成P2O3、P2O5各0.025mol,反应物完全耗尽,并放出X kJ热量。
①已知1mol磷完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为Y kJ,则1molP与O2反应生成固态P2O3的反应热△H=________________________________。
②写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:
___________________________________________________________________
正确答案
略
(6分)依据下列事实,写出下列反应的热化学方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。
;
(2)在25℃、101kPa下,若适量的N2和O2完全反应,每生成23克NO2需要吸收16.95kJ热量。
_______________________________________________________________。
正确答案
(每空3分,共6分)
(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=–725.76kJ·mol-1
(2)N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67.8kJ·mol-1
略
能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和
应用前景.工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);△H
(1)已知,该反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,则△H______0,△S______0(填“<,>或=”).
(2)在300℃,5MPa条件下,将0.20mol的CO与0.58molH2的混合气体充入2L密闭容器发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示.
①在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为______mol•L-1•s-1,CO的转化率为______.
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K=______.
③300℃时,将0.50molCO、1.00molH2和1.00molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将______.
A.向正方向移动B.向逆方向移动C.处于平衡状态D.无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是______.
A.压缩容器体积B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入0.20molCO和0.58molH2
(3)若其它条件不变,使反应在500℃下进行,在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图.
正确答案
(1)该反应的反应物有3mol气体,生成物有1mol气体,所以△S<0,反应自发进行△H-T△S<0,故△H必须小于0,故答案为:<;<;
(2)①2min时,甲醇浓度变化0.02mol/L,则氢气浓度变化为0.04mol/L,v(H2)==
=0.02mol/(L•min)-1
从图象分析,生成甲醇0.04mol,则反应的CO为0.04mol,α(CO)=×100%=20%,
故答案为:0.02;20%;
②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
加入的(mol/L) 0.10 0.29 0
反应的(mol/L) 0.02 0.04 0.02
平衡后(mol/L) 0.08 0.25 0.02
K==
=4(mol/L)-2
故答案为:K==
=4(mol/L)-2;
③Qc=K==
=8>K=4,所以平衡逆向移动,选B,
故答案为:K==
=4(mol/L)-2; B;
④A、对于反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),反应物气体体积大于生成物,压缩容器体积 时,压强增大,平衡正向移动,可增加甲醇产率,A正确;
B、分离出甲醇,平衡正向移动可增加甲醇产率,故B正确;
C、充入He,不影响各气体的分压,平衡不移动,不能增加甲醇产率,故C错误;
D、体积不变,再充入反应物气体,平衡正向移动,可增加甲醇产率,故D正确.
故选:A B D;
(3)温度升高,反应速率加快,达到平衡时间短.正反应放热,升温时平衡逆向移动,平衡时甲醇浓度比300℃低,可得下图:
故答案为:.
(10分)(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa,320g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4完全燃烧的热化学方程式是:
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20~30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时,正极的电极反应式是 ;负极的电极反应式是 。
(3)如图是一个电化学过程示意图。假设使用肼—空气燃料电池作为本过程的电源,铜片质量变化128g,则肼—空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气 L(假设空气中氧气的体积含量为20%)。
(4)传统制备肼的方法是以NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液,该反应的离子方程式是 。
正确答案
(1)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l);△H=-62.4KJ·mol-1
(2)正:O2+2H2O+4e—=4OH— 负:N2H4+4OH—-4e—=N2+4H2O
(3)112 L (4)ClO—+2NH3=Cl—+N2H4+H2O
试题分析:(1)320g肼恰好是10mol,所以热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l);△H=-62.4kJ/mol。
(2)原电池中正极得电子发生还原反应,所以空气是正极,在碱性电解质溶液中电极反应为:O2+2H2O+4e—=4OH—;负极失电子发生氧化反应,所以肼是负极,在碱性电解质溶液中电极反应为: N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑。
(3)根据装置可知,铜和电源的正极相连,作阳极。因此反应中转移电子是所以根据电子得失守恒可知,消耗氧气是1mol,则空气是5mol,标准状况下的体积是5mol×22.4L/mol=112L。
(4)NaClO氧化NH3的离子方程式是ClO—+2NH3=Cl—+N2H4+H2O。
点评:本题综合性比较强,知识点比较基础,难度小。
4 g甲烷在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出222.5 KJ热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式
正确答案
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol
根据题意可知,1mol甲烷燃烧生成CO2和液态水放出的热量是222.5 KJ×16÷4=890KJ。所以热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol。
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