- 焓变、反应热
- 共2059题
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：
请回答下列问题：
（1）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，对反应N2(g)＋3H2(g)
①图像中T2和T1的关系是：T2 T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，N2的转化率最高的是 (填字母)。
③要使反应后氨的百分含量最大，则在起始体系中原料投料比n(H2)/n(N2) 3（填 “>”、“<”、“=”或“无法确定”）。若容器容积恒为1 L，起始状态n(H2)="3" mol，反应达到平衡时H2的转化率为60%，则此条件下(T2)，反应的平衡常数K= 。（结果保留小数点后两位）
（2）已知：N2(g)＋O2(g)
2H2(g)＋O2(g)
今有17 g氨气，假设其经催化氧化完全反应，生成一氧化氮气体和水蒸气，则该过程中所放出的热量为 kJ。
（3）在装置②中，NH3和O2从145℃就开始下列反应，在不同温度和催化剂条件下生成不同产物（如下图所示）：
温度较低时生成 为主，温度高于900℃时，NO产率下降的可能原因是 。
正确答案
（14分）
（1）① ＜，② c ， ③ ＝（各2分，共6分）；2.08（2分）
（2）226.25kJ或226.3 kJ（3分）
（3）N2（1分）；氨气氧化生成NO的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率下降（2分）
试题分析：
（1）①合成氨反应是放热反应，温度越高，氨的百分含量越小，所以T2
（3）由图像可知温度低时主要生成氮气；氨的催化氧化放热，温度高于900℃时，平衡向左移动，NO产率降低。
根据下列反应的焓变，计算C（石墨）与H2（g）反应生成1molC2H2（g）的焓变（△H）。
C（石墨）+ O2（g）=CO2（g） △H1="a" kJ·mol－1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H2="b" kJ·mol－1
2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（l）△H3="c" kJ·mol－1
△H= 。
正确答案
△H＝2a+b/2-c/2 kJ·mol－1
试题分析：根据盖斯定律可知，①×2＋②÷2－③÷2即得到反应2C（石墨）＋H2（g＝C2H2（g），则该反应的△H＝2a+b/2-c/2 kJ·mol－1。
点评：该题是基础性试题的考查，也是高考中的常见题型和考点。该题的关键是利用好盖斯定律，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的答题能力。
一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
⑴利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。
Ni(s)＋4CO(g) 
⑵金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。下左图是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时lg
⑶下右图是一碳酸盐燃料电池(MCFC)，以水煤气(CO、H2)为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。依次写出A、B两电极发生反应的电极反应式
__________________________________、___________________________________。
⑷已知：①CO(g)＋2H2(g)
②2CH3OH(g)
③CO(g)＋H2O(g)
则3CO(g)＋3H2(g)
正确答案
20．⑴＜
⑵
⑶H2＋CO－4e－＋2CO32－＝H2O＋3CO2 2CO2＋O2＋4e－＝2CO32－
⑷－246.1 kJ·mol－1 (每空2分，共14分)
（1）由方程式Ni(s)＋4CO(g) 
（2）化学平衡常数表达式可表示为：K＝
（3）A、B两电极发生反应的电极反应式：H2＋CO－4e－＋2CO32－＝H2O＋3CO2 2CO2＋O2＋4e－＝2CO32－；
（4）由盖斯定律将化学方程式叠加可得：3CO(g)＋3H2(g)
(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__________________。
正确答案
(1)N2(g)+3H2(g)
(2)①升高温度 （2分）
② （2分）
(3)① <（2分） ② ＜ （2分） ③50% （2分）
(4)2NH3—6e—+6OH—＝N2+6H2O （2分）
试题分析：(1)根据键能关系计算：△H＝反应物的键能－生成物的键能=946＋436×3－390.8×6=－90.8 kJ·mol－1；N2(g)+3H2(g)
(2)①t1时刻正逆反应速率都增大，向逆向移动，则是升高温度；②恒压充入氦气，相当于减压，正逆速率都减小，向逆向移动，如下图
(3)
①A恒容，压强减小，C恒压，所以C中压强大于A， c1
②A中相当于氨气是2mol，B容器中是A中的2倍，压强增大，则反应物的转化率小于A。即1－α(A)>α(B)，则α(A)+α(B)<1；
③若容器C的体积是起始时的3/4，则平衡时物质的量是起始时的3/4，
N2(g)+3H2(g)
起始（mol） 1 3 0
转化（mol） x 3x 2x
平衡（mol） 1-x 3-3x 2x
（4-2x）/4=3/4；x=0.5；则H2的体积分数为1.5÷3=50%
(4)电池总反应为 4NH3+3O2=2N2+6H2O，知道正极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH—，由总反应减去正极反应，则负极的电极反应式为2NH3—6e—+6OH—＝N2+6H2O。
点评：本题以合成氨为载体，考查了高考的中热点知识：热化学方程式、化学平衡、原电池等知识，综合性强，也是高考的常考内容，平时学习要注意整理这类习题。
（6分）依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。
①在25℃、101 kPa下，32g甲醇（CH3OH）的燃烧放出的热量为725.8kJ，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为（已知常温下甲醇为液态）
______________________________________________________________
②1.00 L 1.00 mol·L－1H2SO4溶液与2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反
应，放出114.6 kJ热量，表示其中和热的热化学方程式为
_________________________________________________________________。
正确答案
①CH3OH(l)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ·mol－1
②1/2H2SO4(aq)＋NaOH(aq)==="1/2" Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1
（1）燃烧热是在一定条件下1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，因此在表示燃烧热的热化学方程式中可燃物前的计量数一定是1。
（2）中和热是在一定条件下的稀溶液中酸和碱反应生成1mol水时所放出的热量，所以在表示中和热的热化学方程式中生成物水前的计量数一定是1。
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