- 燃烧热能源
- 共3839题
(3分)发射卫星用作燃料,
作氧化剂,两者反应生成N2和水蒸气,已知:
△H1=+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) △H2=-534kJ/mol
试写出N2H4与 NO2反应的热化学方程式
。
正确答案
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1135.7kJ·mol-1
考查盖斯定律的应用。根据盖斯定律可知,②×2-①即得到
2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g),所以△H=-534kJ/mol×2-67.7kJ/mol=-1135.7kJ/mol。
阅读以下信息,回答问题:
(1)已知NO2、N2O4的结构式分别为、
, NO2中氮氧键的键能为466 kJ·mol-1,N2O4中N-N键键能为167 kJ·mol-1,氮氧键的键能为438.5 kJ·mol-1,写出N2O4转化为NO2的热化学方程式 ;
(2)某种高能充电电池使用吸收H2后的储氢合金(用MH表示)作电池负极材料,NiO(OH)作正极材料,KOH溶液为电解质溶液,负极的电极反应为:MH+OH--e-= M+H2O,电池充放电时的总反应为:Ni(OH)2+M NiO(OH)+MH
① 电池放电时,正极的电极反应式为 ;
② 充电完成时Ni(OH)2全部转化为NiO(OH),若继续充电将在一个电极产生O2,同时扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,此时阴极的电极反应式为 。
正确答案
(1) N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 KJ·mol -1
(2) ①NiO(OH)+H2O + e-= Ni(OH)2+OH- ②2H2O+O2+4e-= 4OH-
试题分析:(1) ΔH=反应物的键能之和—生成物的键能之和,根据题目所给信息计算;(2)①用总反应减去负极反应即可,②氧气在阴极发生还原反应;
2012年11月16日,5名男孩被发现死于贵州省毕节市七星关区街头垃圾箱内,经当地公安部门初步调查,5名男孩是因在垃圾箱内生火取暖导致CO中毒而死亡。
(1)CO中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白,反应的化学方程式可表示为CO+HbO2O2+HbCO,实验表明,c(HbCO)即使只有c(HbO2)的
,也可造成人的智力损伤。已知t ℃时上述反应的平衡常数K=200,吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2 mol·L-1,若使c(HbCO)小于c(HbO2)的
,则吸入肺部CO的浓度不能超过______mol·L-1。
(2)有如下三个与CO相关的反应:
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=Q1,平衡常数K1
Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH=Q2,平衡常数为K2
H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=Q3,平衡常数为K3
在不同的温度下K1、K2、K3的数值如下:
请回答下列问题:
①Q1、Q2、Q3的关系式:Q3=________。
②K1、K2、K3的关系式:K3=________,根据此关系式可计算出上表中900 ℃时,K3的数值为________(精确到小数点后两位)。可进一步推断反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)为________(填“放”或“吸”)热反应,Q3________0(填“>”、“<”或“=”)。③改变条件使可逆反应H2(g)+CO2(g)
CO(g)+H2O(g)已经建立的平衡逆向移动,可采取的措施有________。
A.缩小容器体积 B.降低温度
C.使用催化剂 D.设法增加H2O(g)的量
E.升高温度
(3)在一定条件下,使CO和O2的混合气体13 g充分反应,所得混合气体在常温下与足量的Na2O2固体反应,结果固体增重7 g,则原混合气体中CO的质量是________g。
正确答案
(1)1.0×10-6 (2)①Q1-Q2 ② 1.29 吸 > ③BD (3)7或9
(1)K==
=200,所以c(CO)=1.0×10-2 moL·L-1×
×
=1.0×10-6 mol·L-1。(2)①第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式等于第三个热化学方程式,故Q3=Q1-Q2;②
,K3=
,故K3=
,当T=900 ℃时,K3=
≈1.29;温度越高,平衡常数越大,说明升高温度导致平衡正向移动,故该反应为吸热反应,即Q3>0。③该反应为反应前后气体分子数不变的反应,故改变容器体积不会使平衡移动,A项错误;因为该反应为吸热反应,降低温度可以使平衡逆向移动,B项正确、E项错误;使用催化剂不能使平衡移动,C项错误;增加生成物的浓度,可以使平衡逆向移动,D项正确。(3)CO2与过氧化钠反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,由化学方程式可知当有88 g CO2参加反应时,固体增重为88 g-32 g=56 g,由实际增重7 g可知m(CO2)=7 g×88 g÷56 g=11 g,n(CO2)=
mol。若CO与氧气反应,CO不足,则n(CO)=n(CO2)=
mol,m(CO)=
mol×28 g·mol-1=7 g。若CO与氧气反应,CO过量,则n(O2)=
mol,故m(CO)=13 g-
mol×32 g·mol-1=9 g。
磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷(P)在3.2 g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是 ,其相应的质量(g)为 。
(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol,则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH= 。
(3)写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:
正确答案
(1)P2O5 P2O3 3.55 3.75 (2)-(20X-Y)kJ/mol
(3)P(s)+3/4O2(g)=1/2P2O3(s) ΔH=-(20X-Y)kJ/mol
本题将磷的化学性质、燃烧热、热化学方程式等定性知识和物质的量计算、反应热计算及二元混合物等基本定量计算有机结合在一起,计算整题计算量不大,更多的是对化学基本概念、元素性质的理解考查,还化学计算的本来面目。
(1)设P2O3和P2O5的物质的量分别是x和y,则2x+2y=0.1mol、3x+5y=0.2mol,解得x=y=0.025mol,所以P2O3和P2O5的质量分别是.355g和3.75g。
(2)燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以有P(s)+5/4O2(g)=1/2P2O5(s) ΔH=-YkJ/mol。所以生成0.025molP2O5(s) 放出的热量是0.05YkJ,因此生成0.025molP2O3(s) 放出的热量是(X-0.05Y)kJ。则生成0.5molP2O3(s) 放出的热量是(X-0.05Y)kJ×20,所以1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH=-(20X-Y)kJ/mol。
(3)根据(2)可知,该反应的热化学方程式是P(s)+3/4O2(g)=1/2P2O3(s) ΔH=-(20X-Y)kJ/mol。
已知下列热化学方程式:
①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l); ΔH=-285 kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g); ΔH=-241.8 kJ·mol-1③C(s)+1/2O2(g) =CO(g); ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g) =CO2(g); ΔH=-393.5 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)H2的燃烧热为______________;C的燃烧热为______________。
(2)燃烧1gH2生成液态水,放出的热量为______________。
(3)写出CO燃烧的热化学方程式______________。
正确答案
(1)285KJ/mol;393.5KJ/mol
(2)142.5KJ
(3)CO(g)+1/2O2 (g)=CO2(g)ΔH=-283KJ/mol
把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径I: C(s)+O2(g) === CO2(g)
途径II:
先制水煤气:C(s) + H2O(g) === CO(g) + H2(g)
燃烧水煤气:2CO(g) + O2(g) === 2CO2(g);2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g)
已知:
①C(s)+O2(g)===CO2(g);△H1=-393.5 kJ/mol
②H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g);△H2=-241.8kJ/mol
③CO(g)+ 1/2O2(g) =CO2(g);△H3=-283.0kJ/mol
请回答下列问题:
(1)C(煤)的标准燃烧热是_______________________
(2)根据盖斯定律写出煤和气态水生成水煤气的热化学方程式:___________________
(3)在制水煤气反应里,反应物具有的总能量________(填“>”、“<”或“=”)生成物所具有的总能量
(4)根据两种途径,下列说法错误的是_________ (单选)
A.途径II制水煤气时增加能耗,故途径II的做法不可取
B.与途径I相比,途径II可以减少对环境的污染
C.与途径I相比,途径II可以提高煤的燃烧效率
D.将煤转化为水煤气后,便于通过管道进行运输
正确答案
(1)-393.5kJ/mol
(2)C(s)+H2O(g)===CO(g) + H2(g);△H =+131.3 kJ/mol
(3)<
(4)A
合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程的能量变化如图所示。已知N2(g)与H2(g)反应生成17 g NH3(g),放出46.1 kJ的热量。
请回答下列问题:
(1)该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中E变_____(填“大”或“小”),E的大小对该反应的反应热有无影响?_ _。理由是_________ ;
(2)图中ΔH=________kJ·mol-1;
(3)起始充入2mol·L-1 N2和5.5 mol·L-1 H2,经过50 min,NH3的浓度为1mol·L-1,
则v(N2)=____________mol·L-1·min-1、C(H2)=______________mol·L-1;
已知NH3(g)= NH3 (l) ΔH=-QkJ·mol-1,书写N2(g)+3H2(g)=2NH3 (l)的热化学方程式 ________ 。
正确答案
(1)小,无。△H取决于反应物的总能量和生成物的总能量差;(2)-92.2 (3)0.01 4
(4)N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g) ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1
试题分析:(1)用铁作催化剂可以降低反应活化能E,所以加催化剂会使图中E变变小;△H取决于反应物的总能量和生成物的总能量差,所以E的大小对该反应的反应热没有影响。
(2)NH3的物质的量为17g/17g·mol-1="1mol" △H="2×-46.1" kJ="-92.2" kJ(该反应为放热反应,符号为负)
(3)NH3的变化浓度为1mol·L-1时,根据反应比,N2的浓度变化了0.5mol·L-1,v(N2)=0.5mol·L-1/50 min="0.01" mol·L-1;NH3的变化浓度为1mol·L-1时,根据反应比,H2的浓度变化了1.5 mol·L-1,C(H2)=5.5 mol·L-1-1.5 mol·L-1="4" mol·L-1
(4)N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g) ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1
用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) △H=64.39kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H=-196.46kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.84kJ·mol-1
在 H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热方程式为
正确答案
Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H=-319.68kJ.mol-1
考查盖斯定律的应用。根据盖斯定律可知,①+②÷2+③即得到Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l),所以该的反应热△H=64.39kJ·mol-1-196.46kJ·mol-1÷2-285.84kJ·mol-1=-319.68kJ.mol-1。
(10分)工业上制备BaCl2的工艺流程图如图:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查资
料得:
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) ΔH1 = +571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) ΔH2= +226.2 kJ·mol-1 ②
(1)①制备BaCl2的工艺流程图中气体A用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为 。
②常温下,相同浓度的Na2S和NaHS溶液中,下列说法正确的是 (填字母)。
E.NaHS溶液中:c(Na+) >c(HS-) >c(OH-) >c (H+)
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,= 。 【已知:Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10】
(3)反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的ΔH =
(4)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是: (只要求答一条)。
正确答案
(1)S2-+H2OHS-+OH-;D、E;(2)2.7×10-3;(3)+172.5KJ/mol;(4)炭过量使BaSO4充分还原
试题分析:(1)①BaSO4与焦炭在高温下发生反应产生BaS,BaS与盐酸发生反应:BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑。H2S 气体被NaOH溶液吸收得到Na2S。Na2S是强碱弱酸盐,弱酸根离子水解使溶液显碱性。水解的离子方程式为S2-+H2OHS-+OH-。②A.NaHS是H2S 的一级电离产生的,Na2S是H2S 的二级电离产生的,对于多元弱酸来说,一级电离>>二级电离。溶液的酸性主要一级电离决定。根据盐的水解规律:有弱才水解,谁弱谁水解,,越弱越水解,谁强显谁性。所以溶液的碱性Na2S>NaHS。即Na2S溶液的pH比NaHS溶液pH大。错误。B.在两种物质的溶液中都含有Na+、S2-、HS-、H2S、H+、OH-。离子种类相同。错误。C.当向Na2S溶液中加入盐酸时,首先发生S2-+H+=HS-,没有气体产生;然后发生HS-+H+=H2S↑,放出气体。而向NaHS溶液中加入盐酸时立即发生HS-+H+=H2S↑,放出气体。所以两溶液中滴入同体积同浓度的盐酸,产生气体速率不相等。错误。D.当向Na2S和NaHS的溶液中分别加入NaOH溶液时由于增大了OH-离子的浓度,所以水解平衡:S2-+H2O
HS-+OH-、HS-+H2O
H2S+OH-逆向移动。使c(S2-)都增大。所以正确。E.NaHS=Na++ HS-; HS-发生水解反应 HS-+H2O
H2S+OH-要消耗,所以c(Na+) >c(HS-);HS-水解消耗了水电离产生的H+,使H+的浓度减小,最终当达到水的电离平衡时c(OH-) >c (H+) 。盐的电离远大于弱电解质水的电离,所以c(HS-) >c(OH-)。因此E.NaHS溶液中:c(Na+) >c(HS-) >c(OH-) >c (H+) 。正确。(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,发生反应:Ag++Cl-="AgCl↓;" Ag++Br-=AgBr↓.Ksp(AgBr)= C(Ag+)·C(Br-) =5.4×10-13; Ksp(AgCl)= C(Ag+)·C(Cl-)=2.0×10-10当两种沉淀共存时,C(Ag+)相同。
。(3) (①-②)÷2可得:反应C(s) + CO2(g)
2CO(g)的ΔH =+172.5KJ/mol;(4)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是使BaSO4充分还原得到BaS。4的用途、Na2S和NaHS溶液的比较、溶度积常数的应用及热化学方程式的书写等知识。
能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式:
① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;△H=-570kJ/mol;
② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ;△H=-242kJ/mol
③ C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ;△H= -110.5kJ/moL
④ C(s)+O2(g)=CO2(g) ;△H=-393.5kJ/moL
⑤ CO2(g) +2H2O(g)=2CH4(g) +2O2(g);△H= +890kJ/moL
回答下列问题:
(1)上述反应中属于吸热反应的是____________________________
(2)H2的燃烧热为_______________。
(3)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然难直接测定,但可通过间接的方法求得。已知C(s) + H2O(g)= H2(g)+ CO (g) △H=akJ/moL;则a=________;该反应的熵△S_______0(选填“>”、“=”、“<”)。
正确答案
(1)⑤
(2)△H=-285kJ/mol
(3)+131.5;>
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