- 焓变、反应热
- 共2059题
(16分)(1)已知:
O2 (g) = O+2(g) + e- H1=" 1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g) + e- = PtF6-(g)
H2=" -" 771.1 kJ·mol-1
O2+ PtF6-(s) = O2+(g) + PtF6-
H3="482.2" kJ·mol-1
则反应O
2(g)+ PtF6 (g) = O2+PtF6- (s)
H="_____________" kJ·mol-1
(2)由C和S形成的液态化合物CS2,0.2mol/l CS2在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为________。
(3)已知:常温下0.1mol/L的某酸H2A的pH=4,则该酸为 酸(填“强”或“弱”),H2A的电离方程式为 ,该溶液中由水电离出的c(H+)= 。
(4)一定温度下,两种酸:a、盐酸 b、醋酸:
①当两种酸的物质的量浓度相同时,c(H+):a b(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②在pH相同、体积相同的两种酸溶液中加入过量的铁粉,反应结束时生成H2的总体积:a b。
③将pH相同,体积相同的两种酸溶液分别加水稀释100倍,所得溶液的pH值:a b
正确答案
略
(14分)用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g),在温度T0下的2 L密闭容器中,加入0.30 mol SiC14, 0.20 mol N2. 0.36 mol H2进行上述反应,2min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80 g
(1) SiCl4的平均反应速率为___
(2)平衡后,若改变温度,混合气体的平均相对分子质量与温度的关系如图所示,下列说法正确的是
(3)下表为不同温度下该反应的平衡常数,其他条件相同时,在___(填"T1”、“T2”.,“T3”)温度下反应达到平衡所需时间最长:
假设温度为T1时向该反应容器中同时加入。(SiC14) =0.3 mol/L,c(H2) =0.3 mol/L,,c(N2) =
x mol/L, c (HCl) =0.3 mol/L和足量Si3N4 (s),若要使平衡建立的过程中HCl浓度减小,x的取值
范围为___
(4)该反应的原子利用率为____
(5)工业上制备SiCl4的反应过程如下:
写出二氧化硅、焦炭与Cl 2在高温下反应生成气态SiC14和一氧化碳的热化学方程式_____
正确答案
(14分)
(1)0.015mol/(L•min)(2分) (2)AB(2分)
(3)T3(2分) 0 ≤ x < 0.15(3分) (4)24.22%(2分)
(5)SiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g)+2CO(g) ∆H=(a+b-c)kJ•mol‾1(3分)
试题分析:(1)反应生成的n(Si3N4)=2.8g÷140g/mol=0.02mol,则反应的SiCl4为:n(SiCl4)=3n(Si3N4)=3×0.02mol=0.06mol,则v(Si3N4)=0.06mol÷2L÷2min=0.015mol/(L•min)。
(2)正反应方向,气体的物质的量增大,气体的质量减小,根据图像可知温度升高,混合气体的平均相对分子质量增大,所以升温平衡向逆反应方向移动移动,则该反应为放热反应。A、因为该反应∆H <0,∆S>0,所以∆H‾—T∆S恒小于0,在任何温度下可自发进行,正确;B、因为Si3N4为固体,反应前后气体的质量不相等,所以若混合气体的总质量不变,表明反应己达到平衡状态,正确;C、因为Si3N4为固体,所以其他条件不变,增大Si3N4的物质的量,对平衡无影响,错误;D、按3:2:6的物质的量比增加反应物,H2的体积分数增大,所以SiC14(g)的转化率增大,错误。
(3)该反应为放热反应,随着温度升高,平衡常数减小,所以T3温度最低,反应速率最小,达到平衡所需时间最长;当反应恰好达到平衡时,根据平衡常数可得:0.312÷(0.33×0.36×x2)=1.2,解得x=0.15mol,要使平衡建立的过程中HCl浓度减小,反应向左进行,所以0 ≤ x < 0.15
(4)根据化学方程式,原子的利用率=140÷(140+12×36.5)×100%=24.22%
(5)首先写出化学方程式并注明状态:SiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)=SiCl4(g)+2CO(g),然后根据盖斯定律求算焓变,该反应可由已知的3个反应经① + ②—③求得,所以∆H=(a+b-c)kJ•mol‾1,进而可写成化学方程式。
(12分)(1) 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(液)=H2O(气);△H =-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。
(2)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)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________________ ________________。
(3)已知拆开1mol H-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________________________________。
正确答案
(12分)
(1)B2H6(g)+3O2(g)→B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=–2165.0kJ·mol-1; 1016.5
(2)CH3OH(l)+O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) ΔH=–725.76kJ·mol-1
(3)N2(g)+3H2(g) === 2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1
略
(8分) 已知某反应A(g)+B(g)?C(g)+D(g)进行过程中的能量变化如图所示,请回答下列问题:
(1)该反应的ΔH=________kJ·mol-1(用含E1、E2的代数式表示)。(1分)
(2)若在反应体系中加入催化剂使逆反应速率增大,则E1________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH________。(2分)
(3)在相同温度和压强下,对反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表:
上述四种情况达到平衡后,C(D)的大小顺序是________。(2分)
A.乙=丁>丙=甲 B.乙>丁>甲>丙 C.丁>乙>丙=甲 D.丁>丙>乙>甲
(4)若上述反应达到平衡,为了提高A的转化率,可以采用的措施有(写一条):________________________________________________________________________。(1分)
(5)在恒温恒容条件下进行上述反应。下列情况可以判断该反应达到平衡状态的是____(2分)
A.气体平均摩尔质量不再变化 B. 气体压强不再变化
C. 气体密度不再变化 D. 消耗A的速率等于消耗D的速率
E. 各组分浓度之比为1:1:1:1 F. C生成的速率等于B消耗的速率
正确答案
(1)E1-E2 (2)减小 不变 (3)A (4)升高温度、增加B的浓度 (5)D
该题为反应热与化学反应速率、化学平衡相结合的题目。(1)ΔH=E(反应物)-E(生成物)=E1-E2;(2)使用催化剂,减小反应的活化能,同时减小E1和E2,反应热不变;(3)首先用极端转化,将生成物全部转化为反应物,甲和丙,乙和丁是相同的。乙中2amol可以变为amol+amol;先通入amolA和amolB与甲完全相同,再通入amol,在甲的基础上平衡正向移动,故D的浓度,乙>甲,选A;(4)要提高A的转化率,可以使平衡正向移动。升高温度或增加B的浓度都可以。(5)判断平衡状态两点:υ正=υ逆、各物质的量保持不变,总结成改变的量如果不变了,即达到平衡。M=、ρ=、P在整个反应过程中均不变,F中只有正方向,故答案选D。
(8分)燃煤废气中的氮氧化物、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物。如:
则CH4 ( g)将NO2 (g)还原为N2(g)等的热化学方程式是________________________________
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的化学方程式为:。已知在一定压强下,该反应随温度的升高而CO2的转化率降低。则该反应的
________ 0(填“ >”或“ <”);若用以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极构成燃料电池,则该电池中负极的电极反应式是________________________________,放电过程中溶液的PH________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
正确答案
(1)CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ·mol-1
(2)< CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O 减小
考查化学反应原理
(1)依据盖斯定律可知,反应(①+②)/2,可得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ·mol-1
(2)升温而CO2的转化率降低,说明平衡左移,正反应为放热反应,△H<0;
在燃料电池中,总反应为:CH3OCH3+3O2+4OH-=2CO32-+5H2O
正极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-
负极反应为:CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O
由电极反应可知,放电过程中不断消耗OH-,溶液的pH减小
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