题目内容

（1）已知下列两个热化学方程式：
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1
H2O（l）=H2O（g） ΔH="+44.0" kJ·mol-1
则0.5 mol丙烷燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为___________       。
（2）科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如下图所示），与白磷分子相似。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1molNN键吸收941kJ热量，则1molN4气体转化为2molN2时要放出______________ kJ能量。

（3）阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为：
2H2+O2=2H2O，电解质溶液为稀H2SO4溶液，电池放电时是将_________能转化为___________能。其电极反应式分别为：
负极_________________________，正极_____________________________。
（1） 1022kJ （2）    724kJ （3）化学能转化为 电能  负 极2H2-4e-==4H+，正极  O2+4e-+4H+= 2H2O

试题分析：（1）利用盖斯定律可以推出C3H8(g)+5O2(g)   3CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=－2044.0 kJ·mol-1.（2）反应前后能量的变化为生成物键能总和减去反应物键能总和=2*941-4*193=724   （3）原电池是将化学能转变为电能两极反应为负 极2H2-4e-==4H+，正极  O2+4e-+4H+= 2H2O
练习册系列答案
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氮是地球上含量丰富的一种元素，其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）一定温度下，在1L容积恒定的密闭容器中充入2 mol N2和8molH2并发生反应。10min达平衡，测得氨气的浓度为0．4 mol·L－1，此时氮气的转化率为________。若想提高氨气的产率，根据化学平衡移动原理，提出合理的建议______________（写出一条即可）。
（2）如图是1mol NO2（g）和1mol CO（g）反应生成lmol CO2（g）和1 mol NO（g）过程中能量变化示意图，请写出该反应的热化学方程式_____________________。

（3）在容积恒定的密闭容器中，进行如下反应：N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）△H＜0，其平衡常数K与温度T的关系如下表：

①该反应的平衡常数表达式：K＝_____________；
②试判断K1__________K2（填写“＞”“＝”或“＜”）；
③NH3（g）燃烧的方程式为：4NH3（g）＋7O2（g）＝4NO2（g）＋6H2O（l），已知：
①2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）   △H＝－483．6 kJ／mol
②N2（g）＋2O2（g）2NO2（g）   △H＝＋67．8 kJ／mol
③N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）   △H＝－92．0 kJ／mol
请计算NH3（g）的燃烧热________kJ／mol。
I．已知：反应H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)   ΔH=" —184" kJ/mol
4HCl(g)+O2(g)  2Cl2(g)+2H2O(g)     ΔH=" —115.6" kJ/mol 
      
请回答：
（1）H2与O2反应生成气态水的热化学方程式                                     
（2）断开1 mol H—O 键所需能量约为                kJ
II．试运用所学知识，解决下列问题：
（1）已知某反应的平衡表达式为：，它所对应的化学方程式为：         
（2）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K=0.5，则400℃时，在0.5L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2mol、1mol、2mol，则此时反应v(N2)正          v(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）（1分）
欲使得该反应的化学反应速率加快，同时使平衡时NH3的体积百分数增加，可采取的正确措施是       （填序号）（1分）
A．缩小体积增大压强    B．升高温度   C．加催化剂   D．使氨气液化移走
（3）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：A(g) + 3B(g)  2C(g) + D（s） ΔH，其化学平衡常数K与温度t的关系如下表：
t/K
300
400
500
…
K/(mol·L—1)2
4×106
8×107
K1
…
 
请完成下列问题：
①判断该反应的ΔH        0（填“>”或“<”） （1分）
②在一定条件下，能判断该反应一定达化学平衡状态的是         （填序号）
A．3v(B)（正）=2v(C)（逆）      B．A和B的转化率相等
C．容器内压强保持不变    D．混合气体的密度保持不变
（4）以天然气(假设杂质不参与反应)为原料的燃料电池示意图如图所示。

①放电时，负极的电极反应式为                             
②假设装置中盛装100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下体积为8 960 mL。放电完毕后，电解质溶液中各离子浓度的大小关系为                                  
为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知：

2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH =－566 kJ·moL－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH =－483.6 kJ·moL－1
H2O(g)＝H2O(l) ΔH =－44.0 kJ·moL－1
（1）氢气的标准燃烧热△H  =          kJ·moL－1。
（2）写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式：                                                 。
（3）H2是一种理想的绿色能源，可作燃料电池；若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，其负极的电极反应式是                                                 。
甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：

反应I：  CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)       ΔH1
反应II： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)   ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是         (填“I”或“Ⅱ”)．
②在其他条件不变得情况下，考察温度对反应II的影响，实验结果如图所示
由图中数据判断  ΔH2        0 (填“＞”，“=”或“＜”)．
③某温度下，将2 mol CO2和6 mol H2充入2L的密闭容器中，发生反应II，达到平衡后，测得c(CO2)= 0．2 mol/L， 则此时容器中的压强为原来的         倍
（2）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH =-1275．6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)            ΔH =-566．0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l)                  ΔH =-44．0 kJ/mol
请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为               。
（3）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置．

①该电池负极的电极反应为                        
②此电池消耗甲醇1．6克时，反应中电子转移数目为                
③若以此燃料电池为铅蓄电池充电，则应将图中右侧电极连接蓄电池的       (填正极或负极)
火箭推进器中盛有液态肼(N2H4)和液态双氧水，当它们混合时，立即产生氮气和水蒸气，并放出大量的热。已知6.4 g液态肼与足量的液态双氧水反应生成氮气和水蒸气时，放出128.326 kJ的热量。下列热化学方程式正确的是(　　)
A．N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝128.326 kJ·mol－1
B．N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－128.326 kJ·mol－1
C．N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1
D．N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－256.625 kJ·mol－1
由于催化剂可以为化学工业生产带来巨大的经济效益，催化剂研究和寻找一直是受到重视的高科技领域。
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂。下图为硫酸生产过程中2SO2 (g) + O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·mol－1反应过程的能量变化示意图。

①V2O5的使用会使图中B点         （填“升高”、“降低”）。
②一定条件下，SO2与空气反应tmin后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L，则SO2起始物质的量浓度为     mol/L；生成SO3的化学反应速率为        mol/(L·min)。
（2）下图是一种以铜、稀硫酸为原料生产蓝矾的生产流程示意图。

①生成CuSO4的总反应为2Cu+O2+2H2SO4＝2 CuSO4+2H2O，少量起催化作用，使反应按以下两步完成：
第一步：Cu＋2Fe3＋＝2Fe2＋＋Cu2＋
第二步：                                   。（用离子方程式表示）
②调节溶液pH为3～4的目的是                                ，调节时加入的试剂可以为        。（选填序号）
a．NaOH溶液     b．CuO粉末     c．Cu2(OH)2CO3      d．氨水
（3）纳米TiO2是优良的光敏催化剂。工业上用钛铁矿制得粗TiO2；再转化为TiCl4(l)；由TiCl4(l)制取纳米TiO2的方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中（700～1000℃）进行水解。
已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g)   ΔH＝＋140 kJ·mol－1
2C(s)＋O2(g)＝2CO(g)  ΔH＝－221 kJ·mol－1
①写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO的热化学方程式：                            。
②写出上述TiCl4(l)制取纳米TiO2的化学方程式：                                         。
Ⅰ．甲醇是一种新型的能源。
（1）合成气（组成为H2和CO）是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式           。
（2）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为      ；
（3）在容积为l L的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇。在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；

下列说法正确的是       （填序号）
A．温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=(mol·L-1·min-1)
B．该反应在T1时的平衡常数比T2时的大
C．该反应为吸热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时减小
（4）在T1温度时，将1 mol CO和2mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为          ；
（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为        ；假设原电解质为NaOH，且电池工作一段时间后溶质只有Na2CO3，此时溶液中各离子浓度大小关系为          
Ⅱ．已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11。某溶液中含有C1-， Br-和CrO42-，浓度均为0.010mo1·L-1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为        。
尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥，在工农业生产中有着非常重要的地位。
（1）工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H=-103．7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是           
A．采用高温
B．采用高压
C．寻找更高效的催化剂
D．减小体系内CO2浓度
（2）合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l)  △H2．
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 L密闭容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图I所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第    步反应决定，总反应进行到   min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上图II所示，则△H2    0(填“>” “<” 或 “=”)
（3）在温度70-95℃时，工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收，将其转化为N2
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应，化学方程式为
                                                            
②已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)．△H=180．6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92．4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H=-483．6 kJ·mol-1
则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)  △H=    kJ·mol-1
（4）尿素燃料电池结构如上图III所示。其工作时负极电极反应式
可表示为                                                   。

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