题目内容

【题目】参考下列图表和有关要求回答问题。

(1)是1 mol NO2(g)和1 molCO(g)反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________,ΔH的变化是________(填“增大”“减小”或“不变”)。请写出NO2和CO反应的热化学方程式____________________;

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:

CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1

CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1

又知H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1

则甲醇完全燃烧的热化学方程式为________________________;

(3)下表是部分化学键的键能数据:

化学键

P—P

P—O

O=O

P=O

键能/(kJ·mol-1)

a

b

c

x

已知白磷的标准燃烧热ΔH为-d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物结构如图所示,则上表中x=__________kJ·mol-1(用含有a、b、c、d的代数式表示)。

【答案】

(1)减小不变NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1

(2)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7 kJ·mol-1

(3)- (12b-d-6a-5c)或(d+6a+5c-12b)

【解析】

试题分析:(1)加入催化剂能降低反应所需的活化能,则E1和E2都减小,催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变,所以催化剂对反应热无影响,由图可知,1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ,反应热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)H=-234 kJmol-1,故答案为:减小;不变;NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)H=-234 kJmol-1

(2)利用盖斯定律进行计算,

CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) H=+49.0kJmol-1

CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) H=-192.9kJmol-1

又知 H2O(g)=H2O(l)H=-44kJ/mol,

依据盖斯定律计算(×3-×2+×2)×

得到CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H=-726 KJ/mol;

(3)白磷燃烧的方程式为P4+5O2=P4O10,1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O,形成12molP-O、4mol P=O,所以12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol-(6mol×a kJ/mol+5 mol×c kJ/mol)=dkJ/mol,x=kJ/mol,故答案为:

练习册系列答案
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【题目】目前我国的火力发电机组绝大多数为燃煤机组,而以燃煤为主的电力生产所造成的环境污染是制约电力工业发展的一个重要因素,其中氮氧化物(NOx)是继粉尘和二氧化硫之后燃煤电站环保治理的重点。

(1)燃煤烟气脱硫的方法很多,如石灰石—石膏法、氨水法等。其中石灰石-石膏法脱硫的原理第一步是SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O,然后再将产物氧化制成石膏,写出该反应的化学方程式:

(2)燃煤烟气脱硝可采用氨(NH3)作为还原介质,在催化剂及氧气存在的条件下,氮氧化物(NOx)与还原剂发生反应,生成无害的氮气和水,写出二氧化氮与氨反应的化学方程式:

(3)我国的环境空气质量标准中对空气中二氧化硫的最高浓度(单位体积的空气中所含二氧化硫的质量)限值如下表所示:

浓度限值(mg·m-3)

一级标准

二级标准

三级标准

0.15

0.50

0.70

现有某化学兴趣小组按图所示的实验装置对某地空气中二氧化硫含量进行测定:向试管中加入1.00 mL 1.00×10-3 mol·L-1碘水,加入适量水,再加入2~3滴淀粉溶液使溶液显蓝色,通过抽气装置缓慢抽气,使空气由导气管进入试管与碘水充分反应,当溶液由蓝色变为无色时,恰好完全反应(反应的化学方程式:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI),实验过程中进入试管内的空气的总体积为0.1 m3。请计算此空气中二氧化硫的浓度为多少mg·m-3,并判断二氧化硫的浓度级别为几级。

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