题目内容

已知：2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l );  △H = －571.6kJ/mol
2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( g );  △H = －483.6kJ/mol
CH4 ( g ) + 2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO2 ( g );  △H = －890 kJ/mol
标准状况下，取甲烷和氢气的混合气体11.2 L完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为203.32kJ，试求混合气体中甲烷和氢气体积比。
V(CH4)︰V(H2)＝1︰4

试题分析：设混合气中甲烷和氢气的物质的量分别是x和y，则根据热化学方程式可知571.6kJ/mol÷2×y＋890 kJ/mol×x＝203.32kJ。又因为x＋y＝11.2L÷22.4L/mol，所以解得x＝0.1mol，y＝0.4mol，所以混合气体中甲烷和氢气体积比是1︰4。
点评：该题在计算时需要注意的是，－571.6kJ/mol是2mol氢气完全燃烧生成液态水时放出反应热，而不是1mol氢气。
练习册系列答案
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已知：（l） ＝H2O（g）   △H1＝a kJ·
（2） ＝2H2O（g）  △H2＝b kJ·
（3）＝H2O（l）    △H3＝c kJ·
（4） ＝2H2O（l）   △H4＝d kJ·
下列关系式中正确的是
A．a＜c ＜0B．b＞d＞0C．2a＝b＜0D．2c＝d＞0
（3分）下表列出了几种键的键能:
化学键
H—H
Cl—Cl
H—Cl
键能/kJ·mol-1
436
243
431
请根据以上信息写出氢气在氯气燃烧生成氯化氢气体的热化学方程式：
                                                                   。
(11分)以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据：
反应I： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)           △H = —49.0  kJ·mol-1
反应II：2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)      △H =" —173.6" kJ·mol-1
(1)写出由CH3CH2OH+_____2CH3OH的热化学方程式为：__________________。
(2)在一定条件下，对于反应I：在体积恒定的密闭容器中，达到平衡的标志是__  (填字母)
a．CO2和CH3OH 浓度相等　　　　　b．H2O的百分含量保持不变
c．H2的平均反应速率为0　　　　  d．v正(CO2)=3v逆(H2)　
e.混合气体的密度不再发生改变   
f. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变 
如果平衡常数K值变大，该反应　　　　　　　　　(填字母)
a．一定向正反应方向移动　　　 b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c．一定向逆反应方向移动　　　 d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
其他条件恒定，如果想提高CO2的反应速率，可以采取的反应条件是     (填字母) ，
达到平衡后，想提高H2转化率的是_______________(填字母)
a、降低温度     b、补充H2      c、移去甲醇   d、加入催化剂
（3）在密闭容器中，对于反应II中，研究员以生产乙醇为研究对象，在5MPa、m= n(H2)/n(CO2)=3时，测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数（y%）如图所示，则表示CH3CH2OH体积分数曲线的是      ；表示CO2的体积分数曲线的是       。
  
（4）当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。上图是反应：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线，若催化剂的表面积S1＞S2 ，在上图中画出NO的浓度在T1、S2 条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件。
已知CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－Q1①
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－Q2②       H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝－Q3③
常温下，取体积比为4∶1的CH4和H2的混合气体112 L(折合成标准状况下)，经完全燃烧后恢复到常温，则放出的热量为(　　)
A．4Q1＋0.5Q2B．4Q1＋Q2＋10Q3C．4Q1＋2Q2D．4Q1＋0.5Q2＋9Q3
（13分）直接甲醇燃料电池（DNFC）被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
（1）101 kPa时，1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ/mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为                                     。
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) 　△H1="+49.0" kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)= CO2(g)+2H2(g)　△H2
已知H2(g)+O2(g)===H2O(g)　　△H ="-241.8" kJ·mol-1
则反应②的△H2= 　　　　　　　　　      。
（3）甲醇燃料电池的结构示意图如右。甲醇进入　　　　极（填“正”或“负”），该极发生的电极反应为　　　　　　　　　　                　　。

（4）已知H—H键能为436 KJ/mol，H—N键能为391KJ/mol，根据化学方程式：
N2 （g）+ 3H2 （g）= 2NH3（g） ΔH=" —92.4" KJ/mol，则N≡N键的键能是                 。
（4分）丙烷在燃烧时能放出大量的热，它是液化石油气的主要成分，作为能源应用于人们的日常生产和生活。  
已知：①2C3H8(g) +7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l) △H1= -2741.8kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2= -566kJ/mol
（1）写出表示丙烷气体燃烧热的热化学方程式                                  
（2）现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧，生成1mol CO和2mol CO2以及气态水，将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：
CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g) △H1=" +" 41.2kJ/mol
5min后体系达到平衡，经测定，H2为0.8mol，则υ(H2)=           ，此过程吸收的热量为_____________。
（3）对于反应CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g) △H1=" +" 41.2kJ/mol
在一个绝热的固定容积的容器中，判断此反应达到平衡的标志是             。
①体系的压强不再发生变化                           ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变             ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化                      ⑥υ(CO2)正＝υ(H2O)逆
(3分)氨在国民经济中占有重要的地位，请参与下列探究。
(1)生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)表    ΔH＝＋131.3 kJ，ΔS＝＋133.7 J/K
该反应在低温下能否自发反应__________(填“能”或“否”)。
(2)已知在400℃时，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的K′＝0.5。
①2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的K＝__________(填数值)。
②400℃时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v(N2)正__________v(N2)逆(填“＞”、“＜”、“＝”或“不确定”)。
下列叙述正确的是
A．吸热反应一定需要加热才能发生，放热反应不需要从外界吸收任何能量就能发生
B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C．由C(石墨) → C(金刚石)；ΔH＝+11.9 kJ/ mol可知，金刚石比石墨稳定
D．在稀溶液中：H+（aq）+OH－（aq）＝H2O（l）；ΔH＝－57.3 kJ/ mol，若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ

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