- 焓变、反应热
- 共2059题
为实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项课题是如何将CO2转化为可利用资源。
（1）25℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇（CH3OH）完全燃烧，当恢复到原状态时，放出热量363.3kJ，该反应的热化学方程式为 。
（2）目前，工业上常用CO2来生产燃料甲醇。现进行如下实验：在体积为l L的密闭恒容容器中，充入l mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①该反应的平衡常数表达式K＝ ；
②从反应开始到平衡时，CH3OH的平均反应速率v(CH3OH)＝ （注明单位）；H2的转化率＝ ；
③下列说法中，能说明上述反应达到平衡状态的是
A．每消耗1mol CO2的同时生成1mol CH3OH
B．CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量的比为1∶3∶1∶1
C．容器中气体的压强不再改变
D．容器中气体的密度不再改变
④下列措施中，能使上述平衡状态向正反应方向移动的是
A．升高温度 B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．使用高效催化剂 D．恒温恒容再充入1 molCO2和3 mol H2
正确答案
（1）CH3OH(l)+
（其中化学方程式完全正确 给2分、 △H=－726.6 J/mol 给1分）
（2）①
②0.075 mol·(L·min)－1 ( 2分，计算结果1分、单位1分）；75% (2分）
③C (3分） ④ BD (4分，全对得4分,选一个对得2分，其它错误不得分）
试题分析：（1）由m/M可知，n(CH3OH)=1/2mol，则1/2 CH3OH (l)+3/4O2(g)==1/2CO2(g)+H2O(l) △H=—363.3kJ/mol，系数加倍可得，CH3OH(l)+
金刚石和石墨均为碳的同素异形体，它们燃烧氧气不足时生成一氧化碳，充分燃烧生成二氧化碳，反应中放出的热量如图所示．
（1）等量金刚石和石墨完全燃烧______（填“金刚石”和“石墨”）放出热量更多，写出石墨完全燃烧的热化学方程式______．
（2）在通常状况下，金刚石和石墨______（填“金刚石”和“石墨”）更稳定，写出石墨转化为金刚石的热化学方程式：______．
（3）12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为______．
正确答案
（1）图象分析可知，金刚石能量高于石墨，等量金刚石和石墨完全燃烧生成二氧化碳时金刚石放热多，石墨燃烧生成二氧化碳放热110.5KJ+283.0KJ=393.5KJ；反应的热化学方程式为：C（石墨，s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ•mol-1 ；
故答案为：金刚石，C（石墨，s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5 kJ•mol-1 ；
（2）图象分析金刚石能量高于石墨，能量越低越稳定，所以说明石墨稳定，图象分析石墨转化为金刚石需要吸收热量=395.4KJ-393.5KJ=1.9KJ；反应的热化学方程式为C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H=1.9 kJ•mol-1
故答案为：石墨 C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H=1.9kJ•mol-1
（3）12g石墨物质的量为1mol，在一定量空气中燃烧，依据元素守恒，若生成二氧化碳质量为44g，若生成一氧化碳质量为28g，生成气体36g，28g＜36g＜44g，判断生成的气体为一氧化碳和二氧化碳气体，设一氧化碳物质的量为x，二氧化碳物质的量为（1-x）mol，28x+44（1-x）=36g，x=0.5mol，二氧化碳物质的量为0.5mol；依据图象分析，C（石墨，s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5 kJ•mol-1 ；C（石墨，s）+
生成二氧化碳和一氧化碳混合气体放出热量=393.5 kJ•mol-1 ×0.5mol+110.5 kJ•mol-1 ×0.5mol=252KJ；12g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体36g，该过程放出的热量为252.0kJ；
故答案为：252.0kJ；
（1）已知：2NO2(g)
①a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是 。
②前10 min内用NＯ2表示的化学反应速率v(NＯ2)＝ mol·L-1·min-1。反应在第一个平衡点的平衡常数K(1)＝ （可用分数表示）。反应在第二个平衡点的平衡常数K(2)与第一个平衡点的平衡常数K(1)的关系：K(2) K(1)（填“＞”、“＝”或“＜”）。
③请在右图坐标中画出1 mol N2O4通入2L的密闭容器中反应发生过程中的能量变化示意图，并在虚线上分别标出反应物和生成物的化学式。
（2）右图中a、b、c、d分别代表氧族元素（ⅥA族）：Te（碲）、Se（硒）、S、Ｏ氢化物的反应热的数据示意图。试回答下列问题：
①请你归纳：非金属元素氢化物的稳定性与形成氢化物的反应热△H的关系 。
②写出硒化氢发生分解反应的热化学反应方程式： 。
正确答案
（1）①b，d ② 0.04（1分） 10/9 ＝（1分）
③
（2）①非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然；②H2Se(g)＝Se(s)＋H2(g) △H＝－81kJ/mol
试题分析：（1）①由图可知，10～25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化，则相应时间段内的点处于化学平衡状态，即b、d处于化学平衡状态，故答案为：b、d。
②根据化学计量数和图像的变化趋势可知，X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线。由图可知，前10min内，NO2的浓度变化量为（0.6－0.2）mol/L＝0.4mol/L，所以υ(NO2)＝0.4mol/L÷10min＝0.04mol•L-1•min-1。根据图像可知，反应在第一个平衡点是NO2和N2O4的浓度分别是0.6mol/L和0.4mol/L，则该反应的平衡常数K(1)＝
③NO2转化为N2O4的反应是放热反应，所以其能量变化示意图为
（2）①根据图像可知，Te（碲）、Se（硒）、S、Ｏ氢化物的反应热逐渐降低，而氢化物的稳定性逐渐升高，这说明非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然；
②根据图像可知，硒化氢的反应热是＋81kJ/mol，所以硒化氢发生分解反应是放热反应，则其热化学反应方程式H2Se(g)＝Se(s)＋H2(g) △H＝－81kJ/mol。
断开1molAB（g）分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A-B键的键能．下表列出了一些化学键的键能E：
请回答下列问题：
（1）如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为______（填“吸热”或“放热”）反应，其中△H=______（用含有a、b的关系式表示）．
（2）若图示中表示反应H2（g）+
x=______．
（3）历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气．反应的化学方程式为______．
若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1mol电子转移时，反应的能量变化为______．
正确答案
（1）由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量，属于放热反应，焓变等于断开反应物中化学键吸收的能量减去形成生成物中化学键释放的能量，因此△H=（a-b） kJ•mol-1，
故答案为：放热；（a-b） kJ•mol-1；
（2）b为1mol水中含有的化学键的键能，即为2倍的O-H的键能，因此b=2×463kJ•mol-1=926kJ•mol-1，根据焓变△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和可得：436+
故答案为：926；496.4；
（3）用CuCl2作催化剂，在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，生成氯气和水，配平书写化学方程式为：O2+4HCl
O2（g）+4HCl（g）═2Cl2（g）+2H2O（g）△H=E（O=O）+4E（H-Cl）-2E（Cl-Cl）-4E（O-H）=（496.4+4×431-2×247-4×463）kJ•mol-1=-125.6 kJ•mol-1，
当1mol氧气完全反应时转移为4mol，放出125.6kJ热量，当1mol电子转移时放出的热量为：125.6kJ×
故答案为：O2+4HCl
已知在25℃1.01×105Pa下，1molCO燃烧放出热量20kJ；使1kg水的温度每升高1℃需热量近以为4kJ．
（1）224升（标准状况）CO在25°、1.01×105Pa下燃烧，释放出的热量是多少？
（2）若热量损失20%，则上述CO燃烧时能使多少千克25℃的水沸腾？
正确答案
（1）n（CO）=
完全燃烧放出的热量为：10mol×20kJ/mol=200kJ，
答：224升（标准状况）CO在25°、1.01×105Pa下燃烧，释放出的热量是200kJ．
（2）设上述CO燃烧时能使x千克25℃的水沸腾，
则有：200kJ×80%=（100℃-25℃）×4kJ/kg×xkg，
解之得：x=0.53，
答：若热量损失20%，则上述CO燃烧时能使0.53千克25℃的水沸腾．
扫码查看完整答案与解析