- 有关反应热的计算
- 共34题
下列图示与对应的叙述相符的是
正确答案
解析
略。
知识点
合成氨技术的发明使工业化人工固氮成为现实。
(1)已知。在一定条件下反应时,当生成标准状况下33.6L NH3时,放出的热量为_______。
(2)合成氨混合体系在平衡状态时NH3的百分含量与温度的关系如下图所示。由图可知:
①温度时的平衡常数分别为,则K1_______K2(填“>”或“<”)。若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氦气,平衡_______移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②温度时,在1L的密闭容器中加入2.1mo1 N2、1.5mol H2,经10min达到平衡,则_______。达到平衡后,如果再向该容器内通入N2、H2、NH3各0.4mol,则平衡_______移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)工业上用CO2和NH3反应生成尿素:,在一定压强下测得如下数据:
①则该反应△H_______0,表中数据a_______d,b_______f(均选填“>”、“=,,或“<”)。
②从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO2、NH3,应如何处理_______。
正确答案
(1)69.15kJ
(2)① >,向左;②0.09 mol·L-1·min-1,向右
(3)①>,<,<;②净化后重新充入合成塔内,循环利用,提高原料利用率
解析
略。
知识点
综合利用CO2对环境保护及能源开发意义重大。
(1)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是______。
a . 可在碱性氧化物中寻找
b. 可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c. 可在具有强氧化性的物质中寻找
(2)Li2O吸收CO2后,产物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、释放CO2。原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是______。
(3)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。
反应A:
已知:
① 反应Ⅱ是_____反应(填“吸热”或“放热”),其原因是 。
② 反应A的热化学方程式是_______。
(4)高温电解技术能高效实现(3)中反应A,工作原理示意图如下:
① 电极b发生 (填“氧化”或“还原”)反应。
② CO2在电极a放电的反应式是______。
(5)CO与H2在高温下合成C5H12(汽油的一种成分)减少碳排放。已知燃烧1 mol C5H12(g)生成H2O(g)放出约3 540 kJ的热量。根据化学平衡原理,说明提高合成C5H12的产率可采取的措施是______。
正确答案
见解析。
解析
(1)ab
(2)
(3)① 吸热 反应物总能量低于生成物总能量(或ΔH>0)
② CO2(g) + H2O(g) ==CO(g) + H2(g) +O2(g) ΔH = +524.8 kJ·mol-1
(4)① 氧化
② CO2 + 2e- == CO+O2-
(5)增大压强或及时将生成的C5H12分离出去或降低温度
知识点
中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题:
Ⅰ.改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气,其反应如下:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
(1)煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为 。
(已知:H2S:Ka1=1.3×10-7 ,Ka2=7.1×10-15 ;H2CO3:Ka1=4.4×10-7 ,Ka2=4.7×10-11。)
(2)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH ,得到两组数据
该反应的H ______0(填“<”或“>”);若在9000C时,另做一组实验,在此容器中加人l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2,则此时ʋ正 ʋ逆(填“<”,“>”,“=”)。
Ⅱ.压缩天然气(CNG)汽车的优点之一是利用催化技术能够将NOx转变成无毒的CO2和N2。
①CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1<0
②CH4(g) +2NO2(g)N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) △H2<0
(3)连续自动监测氮氧化物(NOx)的仪器动态库仑仪的工作原理示如图,NiO电极上NO发生的电极反应式: 。
(4)收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%(体积分数),若用甲烷将其完全转化为无害气体,处理1×104L(标准状况下)该尾气需要甲烷30g,则尾气中V (NO)︰V(NO2)= 。
(5)在容积相同的两个密闭容器内 (装有等量的某种催化剂) 先各通入等量的CH4,然后再分别充入等量的NO和NO2。在不同温度下,同时分别发生①②两个反应:并在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如图所示:
从图中可以得出的结论是
①
②
正确答案
Ⅰ(1)CO32- + H2S = HCO3-+ HS-
(2) < ; <
Ⅱ(3)NO–2e-+ O2-═ NO2
(4)1:1
(5)①相同温度下NO转化效率比NO2的低
②在250℃-450℃时,NOx转化率随温度升高而增大,450℃-600℃时NOx转化率随温度升高而减小
解析
略
知识点
肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如右图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N-N为154,则断裂1molN-H键所需的能量(KJ)是
正确答案
解析
略
知识点
氮元素的化合物种类繁多,性质也各不相同。
(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化生成SO3,本身被还原为NO,已知下列两反应过程中能量变化如图所示:
则NO2氧化SO2的热化学方程式为________。
(2)在2L密闭容器中放入1mol氨气,在一定温度进行如下反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表
则平衡时氨气的转化率为________。
(3)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。在空气中完全燃烧生成氮气,当反应转移0.2mol电子时,生成气体在标准状况下的体积为________。联氨溶于水可以发生与氨水类似的电离,试写出联氨在水溶液中的电离方程式:________(写一步即可)。
(4)NH4+在溶液中能发生水解反应。在25℃时,0.1mol/L氯化铵溶液由水电离出的氢离子浓度为1×10-5 mol/L,则在该温度下此溶液中氨水的电离平衡常数Kb(NH3·H2O)=________。
正确答案
(1)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8kJ/mol
(2)40%
(3) 1.12L;N2H4+H2ON2H5++OH-
(4) Kb(NH3·H2O)=1×10-5mol/L
解析
略。
知识点
硫元素的含氧酸盐在工业上用途广泛,完成下列填空。
工业上用Na2SO3溶液处理工业尾气中的SO2,下表数据表示反应过程中随pH变化的关系:
(1)简述= 1时,溶液pH= 7.2的原因:___________________;若用0.20 mol/L 的NaOH溶液(反应前后溶液体积不变)吸收SO2,若反应后溶液呈中性,则c (HSO3-) + 2c (SO32-) = _______ mol/L 。
(2)已知:Ki1(H2SO3)> Ki(HAc) > Ki2(H2SO3) > Ki2(H2CO3),要使NaHSO3溶液中c(Na+):c(HSO3-)接近1:1,可在溶液中加入少量____________。
a.H2SO3溶液 b.NaOH溶液 c.冰醋酸 d.Na2CO3
(3)实验室通过低温电解KHSO4溶液制备过二硫酸钾K2S2O8,写出熔融KHSO4的电离方程式:__________________________________________。
(4)S2O82-有强氧化性,还原产物为SO42-,硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应,得到紫红色溶液。书写此反应的化学方程式:_________。
(5)已知:S2O32-有较强的还原性,实验室可用I-测定K2S2O8样品的纯度:反应方程式为:
S2O82-+2I-→2SO42-+I2 ……① I2+2S2O32-→2I-+S4O62- ……②
S2O82-、S4O62-、I2氧化性强弱顺序:__________________________。
(6)K2S2O8是偏氟乙烯(CH2=CF2)聚合的引发剂,偏氟乙烯由CH3—CClF2气体脱去HCl制得,生成0.5 mol偏氟乙烯气体要吸收54 kJ的热,写出反应的热化学方程式_______。
正确答案
(1)HSO3-的电离程度与SO32-的水解程度相近 0.2 mol/L
(2) a c
(3)KHSO4 →K+ + HSO4-
(4)5K2S2O8 + 2MnSO4 + 8H2O → 4K2SO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4
(5)S2O82- > I2 > S4O62-
(6)CH3—CClF2(g) → CH2=CF2(g) + HCl(g)–108kJ
解析
略
知识点
氮是地球上含量丰富的一种元素,氯及其化合物在工农业生产,生活中有着重要作用。
(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图:
请写出NO2和CO反应的热化学方程式______________________________________。
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)+Q(Q>0),
其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
比较K1、K2的大小:K1_______K2(填“>”、“=”或“<”);
判断该反应达到化学平衡状态的依据是____(选填序号)。
a.2v(H2)正=3v(NH3)逆 b.2v(N2)正=v(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(3)盐酸肼( N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。盐酸肼第1步水解反应的离子方程式为__________________________;盐酸肼水溶液中各离子浓度的关系正确的是____(填序号)。
a.c(Cl-)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH-)
b.c(Cl-)>c([N2H5•H2O]+)>c(H+)>c(OH-)
c.2 C(N2H62+)+ c([N2H5•H2O]+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
d.2 c(N2H62+) +2 c([N2H5•H2O]+)+2c([N2H4•2H2O)= c(Cl-)
正确答案
(1)NO2 (g)+CO( g) →CO2 (g)+NO(g) +234 kJ
(2)> ;a、c
(3) N2H62++ H2O→[N2H5•H2O]++ H+
a、c、d
解析
略
知识点
在高中阶段化学学科中所涉及的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和难溶电解质溶解平衡四种,均符合勒夏特列原理,它们在工农业生产中都有广泛的应用。请回答下列问题:
Ⅰ:(1)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2 (l)+H2O(l).
① 已知该反应的平衡常数K195℃ < K165℃,则该反应的△H_______0(填“>”“=”或“<”)。
② 一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比)n(NH3)/ n(CO2)=x,下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大的原因是________;B点处,NH3的体积分数为_______%(保留小数点后一位)。
③取一定量的NH3和CO2放在一个带活塞的密闭真空容器中在一定温度下反应达平衡,若在恒温、恒容下充入气体He,CO(NH2)2(l)的质量_____(填“增加”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ:(1)某温度下,纯水中c(H+) = 2.0×10-7mol/L,该温度下,0.9mol/L NaOH
溶液与0.1 mol/L HCl溶液等体积混合(不考虑溶液体积变化)后,溶液的pH=_________。
(2)向100 mL 0.10 mol/L CH3COOH的溶液中加入0.010 mol CH3COONa固体,溶液pH增大,主要原因是(请用学过的平衡理论解释)____________________;
已知该混合溶液中c(Na+)<c(CH3COO-),则c(CH3COOH)______c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)
Ⅲ:(1)下图为某温度下,PbS(s)、ZnS(s)、FeS(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,
溶液的S2—浓度、金属阳离子浓度变化情况。如果向三种沉淀中加盐酸,最先溶解的是 (填化学式)。
(2)向新生成的ZnS浊液中滴入足量含相同浓度的Pb2+、Fe2+的溶液,
振荡后,ZnS沉淀最终会转化为 (填化学式)沉淀。
正确答案
见解析。
解析
Ⅰ: (1)①<
②增大氨气浓度,平衡正向移动,CO2转化率增大;85.7
③不变
Ⅱ:(1)13
(2)醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+ H+,当加入CH3COONa固体时,CH3COO-浓度增大,使CH3COOH电离平衡逆向移动, H+浓度降低,故pH增大。; <
Ⅲ:(1)FeS
(2)PbS
知识点
大气中可吸入颗粒物PM2.5主要来源为燃煤、机动车尾气等。
(1)若取某PM2.5样本,用蒸馏水处理,测得溶液中含有的离子有:K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-,则该溶液为 ___________(填“酸性”或“碱性”)溶液,其原因用离子方程式解释是:__________ 。
(2)“洗涤”燃煤烟气可减轻PM2.5中SO2的危害,下列可适用于吸收SO2的试剂有__________
a.CaCl2溶液
b.氨水
c.Ca(OH)2悬浊液
d.浓H2SO4
(3)煤烟气中的氮氧化物可用CH4催化还原成无害物质。若常温下,1molNO2与CH4反应,放出477.5kJ热量,该反应的热化学方程式是__________ 。
(4)安装汽车尾气催化转化器也可减轻PM2.5的危害,其反应是:__________
2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g);△H<0。
①该反应平衡常数表达式K=__________;温度升高K值__________(填“增大”或“减小” )
②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__________ 。
(5)使用锂离子电池为动力汽车,可减少有害气体的排放。锰酸锂离子蓄电池的反应式为:
Li1-xMnO4 + LixCLiMnO4 + C
下列有关说法正确的是__________
a.充电时电池内部Li+向正极移动
b.放电过程中,电能转化为化学能
c.放电时电池的正极反应式为:Li1-xMnO4+xe—+xLi+=LiMnO4
d.充电时电池的正极应与外接电源的负极相连
正确答案
见解析。
解析
(1)酸性,NH4++H2ONH3·H2O+H+
(2)b c
(3)2NO2(g)+CH4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l);△H= -955kJ/mol
(4)①;减小;②d
(5)c
知识点
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