题目内容

(1)CH4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O(g )    ΔH=-802.3kJ/mol
该热化学反应方程式的意义是_____________________________________。
(2)已知2g乙醇完全燃烧生成液态水放出Q kJ的热量，写出表示乙醇燃烧热的热化学方
程式：____________________________________________________________.
(3)已知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol 键分别需要的能量是436kJ、391KJ、946kJ，则N2与H2反应生成1mol NH3(g)的热化学方程式是___________________.
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)       ΔH=-393.5kJ/mol   ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)               ΔH=-571.6kJ/mol   ②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=-2599kJ/mol   ③
根据盖斯定律，计算298K时由C（石墨，s）和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变：
____________________________.
（1）1mol甲烷气体和2mol的氧气完全反应生成1mol二氧化碳和2mol水蒸气时放出802.3KJ的热量。（2）C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ; ΔH=-23QKJ∕mol  (3)( 1∕2) N2(g)+( 3∕2) H2(g)=NH3(g) ; ΔH=-46KJ∕mol  (4)+226.7KJ∕mol。

试题分析：（1）该热化学反应方程式的意义是1mol甲烷气体和2mol的氧气完全反应生成1mol二氧化碳和2mol水蒸气时放出热量802.3KJ。（2）乙醇的相对分子质量是46.1mol乙醇的质量为46g。因为2g乙醇燃烧生成液态水放热Q kJ，所以46g乙醇燃烧生成液态水时放出的热量为23 Q kJ，所以其燃烧热的热化学方程式为：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ; ΔH=-23QKJ∕mol。反应热是断裂化学键吸收的能量与形学键所释放的能量差。所以N2与H2反应生成1mol NH3(g)的反应热为( 1∕2)×946+( 3∕2) ×436-3×391=-46.故该反应的热化学方程式是( 1∕2) N2(g)+( 3∕2) H2(g)=NH3(g) ; ΔH="-46KJ∕mol" (4) ①×2+（1∕2 ）×②-（1∕2 ）×③得ΔH=2×(-393.5)+（1∕2 ）×(-571.6)+（1∕2 ）×2599=+226.7KJ∕mol.。该反应的热化学方程式为：2C(石墨，s)+H2(g)=C2H2(g )  ; ΔH=+226.7KJ∕mol.
练习册系列答案
相关题目
CO2和CO是工业排放的对环境产生影响的废气。
（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1
②NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1
则a为            。
（2）科学家们提出用工业废气中的CO2制取甲醇：CO2+3H2CH3OH+H2O。制得的CH3OH可用作燃料电池的燃料。

①在KOH介质中，负极的电极反应式为_________________________________。
②作介质的KOH可以用电解K2SO4溶液的方法制得。则KOH在_______出口得到,阳极的电极反应式是：_____________________________________。
（3）利用CO与H2反应可合成CH3OCH3。
已知：3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g) + CO2(g)，ΔH＝-247kJ/mol
在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是           .
A．低温高压；B．加入催化剂；C．体积不变充入氦气；D．增加CO的浓度；E．分离出二甲醚
（4）CH3OCH3也可由CH3OH合成。已知反应2CH3OH(g)  CH3OCH3(g) + H2O(g)，在某温度下，在1L密闭容器中加入CH3OH ，反应到10分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/（mol·L－1）
0.01
0.2
0.2
 
①0-10 min内反应速率v(CH3OH) ＝               。
②该温度下的平衡常数为              。
③若平衡后，再向容器中再加入0.01mol CH3OH和0.2mol CH3OCH3，此时正、逆反应速率的大小：
v正        v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
氮及其化合物与人类各方面有着密切的联系。Ⅰ现有一支15mL的试管，充满NO倒置于水槽中，向试管中缓缓通入一定量氧气，当试管内液面稳定时，剩余气体3mL。则通入氧气的体积可能为                mL。
Ⅱ目前，消除氮氧化物污染有多种方法。
（1）用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-574kJ/mol"
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-1160kJ/mol"
③H2O(g)= H2O(l)                     △H=-44kJ/mol
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式                           。  
（2）用活性炭还原法处理氮氧化物，有关反应为：
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温（T0C)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

①不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据是_______ ；（选填字母代号）
A．容器内CO2的浓度保持不变
B．v正(N2)="2" v正(NO)
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
E．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②前20分钟，平均反应速率v(NO)=                      。v(NO)=（0．1- 0．04）/ 20 = 0．003mol·L-1· min-1
③在T0C时，该反应的平衡常数为_______(保留两位小数)；
④在30 min，改变某一条件反应重新达到平衡，则改变的条件是_______                      。
（3）科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为：

研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、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，部分实验条件已经填在下表中。
实验编号
T(0C)
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
1．20×10-3
5．80×10-3
82
Ⅱ
a
b
c
124
Ⅲ
350
d
e
124
 
上表中：a=_______,b=________,e=________ 。
已知：
（1）Fe2O3(s) ＋C(s)=CO2(g)＋2Fe(s) ΔH＝＋234．1 kJ/mol
（2）C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝－393．5 kJ/mol
则2Fe(s)＋O2(g)=Fe2O3(s) 的ΔH是（  ）
A．－824．4 kJ/molB．－627．6 kJ/mol
C．－744．7 kJ/molD．－169．4 kJ/mol
甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。
（1）为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)    △H＝－49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图。请回答：

①从反应开始到平衡，氢气的反应速率：v(H2)＝                        。
②能够说明该反应已达到平衡的是_________。
A．恒温、恒容时，容器内的压强不再变化
B．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化
C．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
D．一定条件下，单位时间内消耗3molH2的同时生成1molCH3OH
③下列措施中能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是           。
A．加入催化剂                B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离      D．降低温度
④求此温度(T1)下该反应的平衡常数K1＝                (计算结果保留三位有效数字)。
⑤另在温度(T2)条件下测得平衡常数K2，已知T2＞T1，则K2     (填“＞”、“＝”或“＜”)K1。
（2）以CH3OH为燃料(以KOH溶液作电解质溶液)可制成CH3OH燃料电池(电池总反应式：2CH3OH＋3O2＋4OH－＝2CO32－＋6H2O)，则充入CH3OH的电极为  极，充入O2的电极反应式              。
（3）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)  △H1
②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) △H2
则1mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水时反应的△H＝                   。（用含△H1、△H2的式子表示）
实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策，是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识，解决下列问题：
⑴已知某反应的平衡表达式为：
它所对应的化学反应方程式为：
⑵利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）；ΔH=－90.8kJ·mol
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）；ΔH=－23.5kJ·mol
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）；ΔH=－41.3kJ·mol
总反应：3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的ΔH=__________
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时，会发生如下反应：CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g），该反应平衡常数随温度的变化如下表所示：
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
 
该反应的正反应方向是反应（填“吸热”或“放热”），若在500℃时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为：。
(4)从氨催化氧化可以制硝酸，此过程中涉及氮氧化物，如NO、NO2、N2O4等。
对反应:N2O4（g）2NO2（g）△H>0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是。

A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
E．A、C两点的化学平衡常数：A＞C
(5)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=－49.0kJ·mol－1。现在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是
人们已经研制出以丙烷为燃料的新型燃料电池，电解质为熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8+5O2=3CO2+4H2O。
（1）已知：2C3H8（g）+7O2（g）=6CO（g）+8H2O（l）
C（s）+O2（g）=CO2（g）            
2C（s）+O2（g）=2CO（g）           
则反应C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（1）的△H___________________。. 
（2）该电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，则正极的电极反应式为_________________，电池工作时CO32—移向_____________极。
（3）用该电池电解1L 1 mol·L—1的AgNO3溶液，此电解池反应的化学方程式为______________________；当该电池消耗0.005molC3H8时，所得溶液的pH为__________（溶液体积变化忽略不计）
(14分)2014年10月初，雾霾天气多次肆虐河北、天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0
①该反应的平衡常数表达式                                                           。
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是                                   （填代号）。

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) △H＝－867 kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH ＝ －44.0 kJ／mol
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式：                            。
（3）在一定条件下，也可以用NH3处理NOx。已知NO与NH3发生反应生成N2和H2O，现有NO和NH3的混合物1mol，充分反应后得到的还原产物比氧化产物多1.4 g，则原反应混合物中NO的物质的量可能是_____________。
（4）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。则2 molCH4与足量H2O（g）反应最多可生成_______mol H2，写出该反应的化学方程式_________________________________________________。
(5)上述方法制得的H2可以和CO在一定条件下合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及许多烃类物质。当两者以物质的量1:1催化反应，其原子利用率达100%，合成的物质可能是                     。
a.汽油        b.甲醇           c.甲醛            d.乙酸
(I某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-，两步反应的能量变化示意图如下:

（1）1 mo1NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是   _                    。
（2）在一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成 N2，若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_          。
(B)超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术
将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下:2NO十2CO2CO2+ N2 △H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H  0(填写“>”、“<”、“=”)
（2）在该温度下，反应的平衡常数K=              (只写出计算结果);
（3）某同学设计了三组实验，分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，
部分实验条件如下表:

该同学画出了表中三个实验条件下，混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，请在图上标明各条曲线的实验编号;

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