题目内容
【题目】请认真观察图,然后回答问题:
(1)图中所示反应是___(填“吸热”或“放热”)反应
(2)图中所示反应的ΔH=___(用含E1、E2的代数式表示)。
(3)下列4个反应中,符合示意图描述的反应的是____(填代号)。
A.盐酸与NaOH反应 B.Na与H2O反应生成H2
C.铝热反应 D.灼热的炭与水蒸气反应生成CO和H2
(4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4kJ/mol
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为:___。
【答案】放热 (E2 - E1)kJ/mol ABC CH4(g) +2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0kJ/mol
【解析】
根据图像分析反应物能量和生成物能量关系,计算焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,再根据常见的放热反应规律分析哪些反应属于放热反应,利用盖斯定律求目标反应方程式的热化学方程式。
⑴图中信息可知反应物总能量高于生成物总能量,因此为放热反应,故答案为:放热;
⑵焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,因此图中所示反应的ΔH=(E2 - E1)kJ/mol,故答案为:(E2 - E1)kJ/mol;
⑶A选项,盐酸与NaOH反应是放热反应,符合题意,
B选项,Na与H2O反应生成H2是放热反应,符合题意,
C选项,铝热反应是放热反应,符合题意,
D选项,灼热的炭与水蒸气反应生成CO和H2是吸热反应,不符合题意,故ABC正确;
综上所述,答案为ABC;
⑷CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4kJ/mol
将第一个方程式乘以2减去第二个方程式,得出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为:CH4(g) +2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0kJ/mol,故答案为CH4(g) +2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0kJ/mol;
【题目】汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图示。1molN2和1molO2完全反应生成NO会____(填“吸收”或“放出”)____kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:(提示:O2-可在此固体电解质中自由移动)
①NiO电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。
②外电路中,电子是从_________电极流出(填“NiO”或“Pt”).
③Pt电极上的电极反应式为________________________。
(3)一种新型催化剂用于NO和CO的反应:2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分条件已经填在下表中。
实验编号 | t(℃) | NO初始浓度 (mol/L) | CO初始浓度(mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.2×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 280 | 1.2×10﹣3 | b | 124 |
Ⅲ | 350 | a | 5.80×10﹣3 | 82 |
①请将表中数据补充完整:a ___________。
②能验证温度对化学反应速率规律的是实验____________(填实验序号)。
③实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线_______(填“甲”或“乙”)。
(4)在容积固定的绝热容器中发生反应2NO+2CO2CO2+N2,不能说明已达到平衡状态的是________(不定项选择);
A.容器内混合气体温度不再变化 B.容器内的气体压强保持不变
C.2υ逆(NO)=υ正(N2) D.容器内混合气体密度保持不变