- 焓变、反应热
- 共2059题
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO，CO可用于炼铁等。
已知：Fe2O3(s)＋3C(s)=2Fe(s)＋3CO(g)；ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1
C(s)＋CO2(g)=2CO(g)；ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1。
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为________________________________
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种不同条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)
①该反应的平衡常数的表达式为K＝________。
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“大于”、“等于”或“小于”)。
③在下图a、b、c三点中，H2的转化率由高到低的顺序是________(填字母)。
(3)在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，下列有关说法正确的是________(填序号)。
a．氢气的浓度减小
b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加
d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
正确答案
(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)；ΔH＝－28.5 kJ·mol－1
(2)①
(3)bc
利用盖斯定律即可写出相应的热化学方程式。分析曲线Ⅰ、Ⅱ可知，两曲线的温度不同，且曲线Ⅰ的温度低于曲线Ⅱ的温度，由于该反应是放热反应，所以KⅠ＞KⅡ。H2的起始投入量越少，其平衡转化率越高。在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的1/2，与原平衡相比，所有组分的浓度均增大，正、逆反应速率均加快，平衡正向移动，生成物的物质的量增加，反应物的转化率增大，重新达到平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小。
Ⅰ已知在常温常压下：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275．6kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g) △H=+44．0kJ•mol-1写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式： 。
Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
CH3OH(g) + H2O(g) 
（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1．2倍，则用甲醇表示该反应的速率为 。
（2）判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号） 。
①v正(CH3OH) = 3v逆(H2) ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 ⑤CO2和H2的浓度之比为1:3
（3）图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH3OH(g)和2molH2O(g)，向B容器中充入1．2molCH3OH(g) 和2．4molH2O(g)，两容器分别发生上述反应。 已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1．5aL，容器B中CH3OH转化率为 ；维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为 L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。
Ⅲ．如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题：
（1）若两池中均盛放CuSO4溶液
①甲池中石墨棒上的电极反应式为____________________．
②如果起始时乙池盛有200mL CuSO4溶液，电解一段时间后溶液蓝色变浅，若要使溶液恢复到电解前的状态，需要向溶液中加入0．8g CuO，则其电解后的pH为 （忽略溶液体积的变化）。
（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池中石墨棒上的电极反应式为__________________．
正确答案
ⅠCH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ•mol-1
Ⅱ．（1）0．01mol/(L·s) （2） ③④ （3）75% 1．75a
Ⅲ．（1）①Cu2＋＋2e- = Cu（1分） ② 1
（2）O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-（2分）
试题分析：Ⅰ．根据燃烧热的概念结合题给反应：①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g) △H=_1275．6kJ•mol-1②H2O(l)═H2O(g) △H=+44．0kJ•mol-1利用盖斯定律：①×1/2—②×2得表示甲醇燃烧热的热化学方程式：CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) ；△H=_725．8kJ•mol-1；Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g) + H2O(g)
2H2O - 4e-=O2↑ + 4H+判断，生成的氢离子物质的量为0.02mol,物质的量浓度为0.1mol/L，则其电解后的pH为1；（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池为钢铁的吸氧腐蚀，石墨棒上的电极反应式为O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。
奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料--丙烷，奥运火炬燃烧主要是将化学能转变为______能和______能．已知22g丙烷完全燃烧生成液态水，放出热量 1110.75kJ．
请完成丙烷完全燃烧的热化学方程式：
C3H8______+5O2______→3CO2______+4H2O______；△H=______请在图中表示出该反应的能量变化．
正确答案
（1）在燃烧过程中，通常将化学能转变为热能与光能；故答案为：热能与光能；
（2）因22g丙烷完全燃烧生成液态水，放出热量 1110.75kJ，所以44g丙烷完全燃烧生成液态水，放出热量2221.5KJ
则丙烷完全燃烧的热化学方程式：C3H8（g）+5O2（g ）→3CO2（g ）+4H2O（l）△H=-2221.5KJ/mol，故答案为：（g）；（g）；（g）；（l）；-2221.5KJ/mol；因放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，图为：
故答案为：
Ⅰ．将由Na＋、Ba2＋、Cu2＋、SO42－、Cl－组合形成的三种强电解质溶液，分别装入下图装置中的甲、乙、丙三个烧杯中进行电解，电极均为石墨电极。
接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加。常温下各烧杯中溶液pH与电解时间t的关系如右上图（忽略因气体溶解带来的影响）。据此回答下列问题：
（1）在甲中烧杯中滴加酚酞， 极（填a或b）附近溶液会变红。
（2）写出乙烧杯中发生反应的化学方程式 。
（3）电极f上发生的电极反应式为 。
（4）若经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了8g，要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应进行的操作是 。
Ⅱ．工业上利用BaSO4制备BaCl2的工艺流程如下：
某活动小组的同学在实验室以重晶石（主要成分BaSO4）为原料，对上述工艺流程进行模拟实验。
（1）上述过程中，气体用过量NaOH溶液吸收得到Na2S。Na2S水溶液显碱性的原因是 。（用离子方程式表示）
（2）已知有关反应的热化学方程式如下：
BaSO4(s) +4C(s)
C(s) +CO2(g)
则反应BaSO4(s) +2C(s)
（3）在高温焙烧重晶石过程中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是 。
正确答案
试题分析：Ⅰ在电解时乙中c电极质量增加，说明c电极为阴极，则直流电源M极为负极，N极为正极。由于开始时溶液的PH值甲、丙是7，二者应为强酸强碱盐;乙的PH小于7，为强酸弱碱盐，结合已知条件，含Cu2＋。（1）随着电解的进行，甲的PH逐渐增大，说明H2O和电解质都发生了反应，甲为氯化物。H+在阴极a电极放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，其附近的OH-浓度增大，所以滴加酚酞a电极附近会变红，Cl-在阳极b放电（2）；乙的PH逐渐减小，说明OH-放电，含有含氧酸根离子SO42－、乙是CuSO4溶液.乙烧杯的化学方程式是：
（3）丙在电解过程中PH不变，一直是7，说明丙为活泼金属的含氧酸盐，电解的实质是水，丙为Na2SO4溶液.在f极OH-放电，电极反应式为：4OH-—4e-=O2↑+2H2O。（4）根据电解方程式可知要使丙烧杯中溶液恢复到原来的状态，应加入两电极的产物反应得到的物质即可，即加入CuO，其质量为10克。
Ⅱ（1）Na2S是强碱弱酸盐， S2-水解消耗水电离产生的H+,最终整个溶液中c（OH-)〉c(H+),呈碱性，离子方程式为
（2）、①-②×2得：该反应方程式，△H3=△H1-2△H2="+571.2" kJ/mol-2×172.5 kJ/mol="+226.2" kJ/mol.
（3）该反应为吸热反应，碳燃烧放热可为反应提供能量，所以要加入过量的炭，并且要不断通入空气。
2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)
据此判断：
①该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)
②在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝______________________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2，在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g) ΔH2＝－56.9 kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的
目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为__________________________。
③常温下，0.1 mol·L－1的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数Ka＝________。
正确答案
(1)①<
②0.025 mol·L－1·s－1或0.025 mol/(L·s)
③如图
④bd
(2)①CH4(g)＋N2O4(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－810.1 kJ/mol ②CO2＋2H＋＋2e－=HCOOH ③10－7mol·L－1
(1)①由图中曲线可以看出，在催化剂表面积相同的情况下，T1温度时先达到平衡，则T1>T2，但温度高时CO2的浓度小，说明升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热反应，即ΔH<0。②v(N2)＝
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