- 热化学方程式
- 共127题
氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。
① 工业合成氨的热化学方程式是________。
② 若起始时向容器内放入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则
Q(填“>”、“<”或“=”)_______184.4 kJ。
③ 已知:
1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ。
(2)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),该反应的平衡常数和温度关系如下:
①焓变ΔH(填“>”、“<”或“=”)___________ 0
②在一定温度和压强下,若原料气中的NH3和CO2的物质的量之比(氨碳比),下图是氨碳比(x)与CO2平衡转化率(α)的关系。α随着x增大而增大的原是___________ 。
③ 上图中的B点处,NH3的平衡转化率为_______。
(3)氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而氮的化合物用途广泛。
下面是利用氮气制备含氮化合物的一种途径:
①过程Ⅱ的化学方程式是___________ 。
②运输时,严禁NH3与卤素(如Cl2)混装运输。若二者接触时剧烈反应产生白烟,并且0.4 mol NH3参加反应时有0.3 mol 电子转移。写出反应的化学方程式___________ 。
③氨是一种潜在的清洁能源,可用作碱性燃料电池的燃料。
已知:4NH3(g) + 3O2(g) == 2N2(g) + 6H2O(g) ΔH = ―1316 kJ/mol,则该燃料电池的负极反应式是___________ 。
正确答案
见解析。
解析
(1)① N2(g)+3H2(g) =2NH3(g) ΔH= –92.2 kJ/mol
② <
③391
(2)① <
②nNH3增大,平衡正向移动,则增大CO2的转化率
③32%
(3)① N2 + 3H22NH3 (N2 + O2 放电 2NO)
② 8NH3 + 3Cl2 == 6NH4Cl + N2
③ 2NH3―6e- + 6OH- == N2↑+ 6H2O
知识点
27.科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高热值的煤炭气,其主要成分是CO和。“气化炉”中发生的主要反应有:
△
△
(1)“气化炉”中与C反应转化为CO,该反应的热化学方程式是__________。
(2)用煤炭气合成甲醇的反应为。在密闭容器中,将CO和
按一定的物质的量混合,进行反应,下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①生成甲醇的反应为__________反应(填“放热”或“吸热”)。
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下面3个图中,既正确又能说明反应在时刻达到平衡状态的是__________(填正确答案标号)。
③在不改变原料用量的前提下,为提高CO的转化率,可以采取的措施是__________ (答一种措施即可)。
(3)近年来,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆,甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。
①该电池工作时,b口通入的物质为__________,c口通入的物质为__________。
②该电池正极的电极反应式为__________。
③工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成时,转移的电子数目为__________。
正确答案
(1)
(2)①放热 ; ②c; ③降低温度(或增大压强、分离出甲醇等)
(3);
(或氧气);
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
28.甲醇又称“木精”,是重要的溶剂和基本有机原料。工业上常以CO和H2为原料合成甲醇。
(1)已知每1g液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时放出13.8kJ热量,写出甲醇不完全燃烧的热化学方程式:__________________。
(2)工业上常利用反应:合成甲醇,其在230~270℃下反应最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比,在
和
进行实验,结果如图所示,则
时的实验结果所对应的曲线是_________(填字母,下同);该温度下工业生产适宜采用的合成气组成
的比值范围是_______________。
A.1~1.5 B.2.5~3 C.3.5~4.5
(3)制甲醇所需要的氢气,可用下列反应制取:
150℃时,在容积为2L的恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),反应达到平衡后测得H2的体积分数为25%。
① 平衡时CO的转化率为_________。
②150℃下,若起始时充入和
(g),反应达到平衡时CO2的体积分为_________。
(4)某研究小组设计了如图所示的原电池装置,向导管中通入物质的量之比为1:1的CO和混合气体(CO和
同时放电)。
① 电池工作一段时间后,电解质溶液的pH_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②电池工作一段时间后,测得电解质溶液增重6.2g(不考虑未反应气体的溶解),则负极参加反应的气体质量为_________。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
27.最近科学家提出“绿色自由”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下:
(1)上述流程中碳酸钾溶液所起的作用是: ( );
(2)分解池中反应的化学方程式为( );
(3)在合成塔中,若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应,生成气态的水和甲醇,可放出4947 kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式( );
(4)从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用300℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是( );
(5)图13是甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:则:a处通进的物质是 ( )(写名称);电极d的名称是( ) 极;电极c处发生的电极反应方程为:( )。
正确答案
(1)富集空气中的,为合成甲醇提供
(其余合理答案均可)
(2)
(3)
(4)保证有较快的反应速率,提高生产率(能答出与速率相关的答案即可)
(5)甲醇;正;
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
28.可逆反应 是工业上合成氨的重要反应。
(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式 ( )(热量用E1、E2或E3表示)
(2) 图1中虚线部分是通过改变化学反应中的( )条件,请解释原因 ( )。
(3)当反应达到平衡位置时不断改变条件(不改变N2、H2和NH3的量),图2表示反应速率与反应过程的关系,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的是( )。
(4)在一定温度下,若将和
放入2L的密闭容器中,充分反应后测得
的转化率为50%,则该反应的平衡常数为( )。若此时再向该容器中投入
和
,判断平衡移动的方向是( )(“正向移动”“ 逆向移动”或“不移动”)
(5)将上述实验中产生的NH3通入到溶液中,要使溶液中
沉淀较完全(即
浓度降至原来的千分之一),则溶液的pH( ) (已知常温下,
的溶度积常数
)
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
27.(1)在一密闭容器中进行如下反应:
①若298K时平衡常数为K;,498K时平衡常数为K2,则K1____K2(填“>”“=”“< ")。
②若保持容器容积不变,则该反应达到平衡状态的标志是____(填选项序号)。
a.2v(H2)正=3v(NH3)逆 b.v(H2)正= 3v(NH3)逆
c.容器内压强保持不变; d.混合气体平均摩尔质量不变
③若保持容器压强不变,达到平衡后,再向容器通入一定量He,此时逆反应速率____;(填“增大”“不变”或“减小”).平衡向____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)肼(N2H4)是一种高能燃料.298K时,l.00g N2H4(l)与足量的N2O4 (1)反应生成N2(g)和H2O(1)放出19.15KJ的热,写出该反应的热化学方程式:____;
(3)肼也可以在纯氧中燃烧生成Ni和水,某科研所用该反应原理设计制造原电池。电池用多孔石墨作电极,电解质为能传导H+的固体电解质,则该电池负极的反应式为___。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
27. “低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2正成为化学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:___C+___KMnO4+____H2SO4→____CO2+____MnSO4+____K2SO4+____H2O
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
①实验2条件下平衡常数K=_____。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b的值______(填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时V正 _____V逆(选填“<”,“>”或“=”)。
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1275.6kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566.0kJ·mol-1
③H2O(g)=H2O(l)_____ΔH=-44.0kJ·mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:_____ 。
(4)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为1×10-4mo1/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为 _____mo1/L。
(5)最近科学家再次提出“绿色化学”构想:把空气吹入碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇。甲醇可制作燃料电池,写出以稀硫酸为电解质甲醇燃料电池负极反应式 _____。当电子转移的物质的量为0.6mol时,参加反应的氧气的体积是_____L(标准状况下)。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
23.(1)M由两种短周期元素组成,每个M分子含有18个电子,其分子球棍模型如右图所示。测得M的摩尔质量为32g/mol。画出编号为2的原子结构示意图:( )。
(2)已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH为3.5,加入氯水,振荡后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是 ( ) (用离子方程式表示)。
(3)在常温常压和光照条件下,N2在催化剂(TiO2)表面与H2O反应,生成1molNH3和O2时的能量变化值为382.5kJ,达到平衡后此反应NH3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为 ( ) 。
(4)在溶液中,一定浓度的NH4+能溶解部分Mg(OH)2固体,反应如下:
2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2NH3·H2O(aq) 写出上述反应的平衡常数表达式( );某研究性学习小组为探究Mg2+与NH3·H2O反应形成沉淀的情况,设计如下两组实验
请分析实验①、②产生不同现象的原因:( )。
(5) 在室温下,化学反应I–(aq)+ ClO–(aq) = IO–(aq) + Cl–(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示:
已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v= k [I–]1 [ClO–]b [OH–]c(温度一定时,k为常数)。
①设计实验2和实验4的目的是( ) ;
②若实验编号4的其它浓度不变,仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13,反应的初始速率v= ( ) 。
23.
(1)M由两种短周期元素组成,每个M分子含有18个电子,其分子球棍模型如右图所示。测得M的摩尔质量为32g/mol。画出编号为2的原子结构示意图: 。
(2)已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH为3.5,加入氯水,振荡后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是 (用离子方程式表示)。
(3)在常温常压和光照条件下,N2在催化剂(TiO2)表面与H2O反应,生成1molNH3和O2时的能量变化值为382.5kJ,达到平衡后此反应NH3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为 。
(4)在溶液中,一定浓度的NH4+能溶解部分Mg(OH)2固体,反应如下:
2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2NH3·H2O(aq)
写出上述反应的平衡常数表达式
某研究性学习小组为探究Mg2+与NH3·H2O反应形成沉淀的情况,设计如下两组实验
请分析实验①、②产生不同现象的原因:
。
(5) 在室温下,化学反应I–(aq)+ ClO–(aq) = IO–(aq) + Cl–(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示:
已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v= k [I–]1 [ClO–]b [OH–]c(温度一定时,k为常数)。
①设计实验2和实验4的目的是 ;
②若实验编号4的其它浓度不变,仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13,反应的初始速率v= 。
正确答案
27.下图涉及的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为短周期元素。已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,C为黑色氧化物,E为红色金属单质(部分反应的产物未列出)。请回答下列问题:
(1)B的电子式为( );
(2) 写出B和C反应的化学方程式( );
(3)写出E与G的稀溶液的离子方程式,并标出电子转移数目:( );
(4)J、K均是同种金属的氯化物,且K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式 ( );
(5)汽车尾气中常含有D和CO ,二者在催化剂作用下可以大部分转化为两种对空气无污染的物质,已知:
则上述尾气转化的热化学方程式为:( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
27.汽车安全气囊在初次发生猛烈碰撞后的几十毫秒内迅速打开,可有效缓冲驾驶员和前排乘客所遭受的冲击力度,保护其头部不受伤害。汽车安全气囊中含有MYn和红棕色金属氧化物、SiO2等物质。M、Y为短周期元素,其最外层电子数之和等于氧原子的最外层电子数,且可发生下图的转化关系。
(1)在2L密闭容器中投入2molY2和3.5molH2发生反应Ⅱ,测得YH3的物质的量在温度T1、 T2下随时间的变化如表所示:
① 已知该反应△H<0,则T1 ( )T2 (填“>”、“<”或“=”);
②在温度T2下,达到平衡时YH3的平均速率v(YH3)= ( );平衡常数为 ( )(保留两位有效数字)。
③T2温度下达到平衡后,将容器的容积压缩到原来的1/2.在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是( )。(填字母)
A.c(H2)减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.YH3的物质的量增加 D.重新平衡时c(H2)/c(YH3)减小
(2) Y2H4是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。
①已知:N2(g)+2O2(g)==2NO2(g);△H= +67.7 kJ·mol-1
2N2H4(g)+2NO2(g) = 3N2(g) + 4H2O(g) △H=-1135.7 kJ·mol-1
计算反应:N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g)△H= kJ·mol-1
②水的电离方程式也可写为:H2O+H2O H3O++OH-,若液态Y2H4能够按照类似方式电离,请写出电离方程式:___________________________________。
③传统制备Y2H4的方法,是以MClO氧化YH3制得。反应Ⅲ的离子方程式是__________。
(3)Y2H4-空气燃料电池是一种高能电池,用20%-30%的KOH充当电解质溶液,则电池放电时的负极的电极反应式是 ( )。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
扫码查看完整答案与解析