题目内容

【题目】请参考题中图表,已知E1134 kJ·mol1E2368 kJ·mol1,根据要求回答问题:

 

11 mol NO2(g)1 mol CO(g)反应生成CO2NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是________(增大减小不变,下同)ΔH的变化是________。请写出NO2CO反应的热化学方程式:________________________________

2如表所示是部分化学键的键能参数:

化学键

P—P

P—O

O=O

P=O

键能/kJ·mol1

a

b

c

x

已知白磷的燃烧热为d kJ·mol1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图所示,则表中x________ kJ·mol1(用含abcd的代表数式表示)

32012年伦敦奥运会火炬采用丙烷(C3H8)为燃料,已知丙烷在常温常压下为气态。试回答下列问题:

①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO21 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在图中的括号内填入____

②请说明使用丙烷作为火炬燃料的优点_____________________________________

③写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:___________________________________

④二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为________

【答案】 减小 不变 NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) ΔH=-234 kJ·mol1 (d6a5c12b) 热值高 环保无污染 C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ/mol 13

【解析】试题分析:由图Ⅰ可知,E1是正反应的活化能、E2是逆反应的活化能,ΔHE1-E2134 kJ·mol1-368 kJ·mol1=234 kJ·mol1

1)若在反应体系中加入催化剂,可以改变反应的路径、同等程度地降低正反应和逆反应的活化能,可以同等程度地增大正反应和逆反应的速率,所以E1减小。反应热只与反应的始态和终态有关,与反应路径无关,所以ΔH不变。NO2CO反应的热化学方程式为NO2(g)CO(g)=CO2(g)NO(g) ΔH=-234 kJ·mol1

2由图II中信息及白磷的燃烧热为d kJ·mol1可知P4(s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-d kJ·mol1 1mol白磷完全燃烧的过程中,断裂6mol P—P5mol O=O形成12molP—O4mol P=O所以-d=6a+5c-12b-4x,则表中x (d6a5c12b) kJ·mol1

3)①由一定量丙烷完全燃烧生成CO21 mol H2O(l)过程中的能量变化图可知该反应为放热反应,放热反应的ΔH小于0所以图中的括号内应填入

②使用丙烷作为火炬燃料的优点是热值高 环保无污染。

③由图可知,一定量丙烷完全燃烧生成CO21 mol H2O(l)过程中放出553.75 kJ的热量,则1mol丙烷完全燃烧生成3mol CO24 mol H2O(l) 时,放出2 215.0 kJ的热量,所以丙烷燃烧热的热化学方程式为C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l) ΔH=-2 215.0 kJ/mol

④二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔。1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量,则有n(C3H8)+n(CH3OCH3)=1mol2215n(C3H8)+1455n(CH3OCH3)=1645联立两式可求出混合气体中丙烷和二甲醚的物质的量之比为13

练习册系列答案
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【题目】I研究CO2CO的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义,CO2CO都可用于合成甲醇。CO2用于合成甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H

①该反应的平衡常数表达式为K=____________________

②取一定体积CO2H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如右图所示,则该反应的ΔH_______0(填“>”“<”或“=”)。

Ⅱ.甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”。甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料,主要应用于精细化工、塑料、能源等领域。

已知甲醇制备的有关化学反应如下

反应①:COg+2H2g=CH3OHg△H1=﹣90.77kJmol—1

反应②:CO2g+H2g=COg+H2Og△H2=+41.19kJmol—1

反应③:CO2g+3H2g=CH3OHg+H2Og△H3

1)反应③的△H3=__________________

2)若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1K2K3,则K3=_____(用K1K2表示)。已知500℃时K1K2的值分别为2.51.0,并测得该温度下反应③在某时刻,H2g)、CO2g)、CH3OHg)、H2O g)的浓度(mol/L)分别为0.80.10.30.15,则此时 V_____ V(填“>”、“=”或“<”).

3)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,cCO)随反应时间t变化如图中曲线Ⅰ所示。若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。

当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是_______。当通过改变压强使曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,曲线Ⅲ达到平衡时容器的体积为___________________

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