题目内容

如图为H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)反应的能量变化示意图.据图判断,下列叙述中正确的是(  )
分析:化学反应中,化学键断裂要吸收能量,形成化学键要放出能量,由键能大小可知H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)的反应热,生成2molHCl,化学键断裂吸收热量:436kJ+243kJ=679kJ,
形成化学键放出热量:2×431kJ=862kJ,则反应放热,并根据H2、Cl2、HCl中,H的最外层电子数为2来解答.
解答:解:A.氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是:H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=(436kJ/mol+243kJ/mol)-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,故A错误;
B.436kJ?mol-1是H-H断裂吸收的能量,不是氢气的燃烧热,故B错误;
C.氢气可在点燃或光照条件下与氯气反应,强光照射能加反应速率,故C正确;
D.H2、Cl2、HCl中,H的最外层电子数为2,Cl的最外层电子数为8,H2、HCl中H原子只达到最外层2个电子稳定结构,故D错误.
故选C.
点评:本题考查较为综合,题目难度不大,本题注意从键能角度计算反应热的方法,注意燃烧热的概念.
练习册系列答案
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图1是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:
I.已知该产业链中某反应的平衡表达式为:K=
C(H2)?C(CO)
C(H2O)
,它所对应反应的化学方程式为
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)

II.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3.工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)
高温
CH3OH(g)△H1=-90.7kJ?mol-1
②2CH3OH(g)
高温
CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ?mol-1
③CO(g)+H2O(g)
高温
CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ?mol-1
(1)催化反应室中总反应的热化学方程式为
3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247KJ?mol-1
3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-247KJ?mol-1
.830℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K
1.0(填“>”、“<”或“=”).
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5min内CO的平均反应速率为
0.1mol/(L?min)
0.1mol/(L?min)
;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a=
5.4
5.4
mol/L.
(3)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列试验,每次试验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,试验结果如图2,CO转化率随温度变化的规律是
由图表可知,温度低于240℃时,CO的转化率随着温度的升高而增大;温度高于240℃时,CO的转化率随着温度的升高而减小
由图表可知,温度低于240℃时,CO的转化率随着温度的升高而增大;温度高于240℃时,CO的转化率随着温度的升高而减小
,其原因是
在较低温时,各反应体系均未达到平衡,CO的转化率主要受反应速率影响,随着温度的升高反应速率增大,CO的转化率也增大;在较高温时,各反应体系均已达到平衡,CO的转化率主要受反应限度影响,随着温度的升高平衡向逆反应方向移动,CO的转化率减小
在较低温时,各反应体系均未达到平衡,CO的转化率主要受反应速率影响,随着温度的升高反应速率增大,CO的转化率也增大;在较高温时,各反应体系均已达到平衡,CO的转化率主要受反应限度影响,随着温度的升高平衡向逆反应方向移动,CO的转化率减小

(4)“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源,其工作原理如图3所示.写出a电极上发生的电极反应式
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+
CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+

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