题目内容
14.在25℃、101kPa下,1g甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放热55.65kJ热量,写出该反应的热化学式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.4kJ•mol-1.分析 1.00g甲烷完全燃烧生成液态水时能放出55.65kJ的热量,16g甲烷(1mol)完全燃烧生成液态水时能放出16×55.65kJ=890.4kJ的热量,根据热化学方程式的系数的意义以及书写方法来回答.
解答 解:1.00g甲烷完全燃烧生成液态水时能放出55.65kJ的热量,16g甲烷(1mol)完全燃烧生成液态水时能放出16×55.65kJ=890.4kJ的热量,故甲烷燃烧生成液态水时的热化学反应方程式:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.4kJ•mol-1,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.4kJ•mol-1.
点评 本题考查甲烷的热化学方程式的书写,热化学方程式系数的意义等知识,难度不大.
练习册系列答案
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9.“低碳循环”已引起各国家的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量和有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视.所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题.
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
5 C+4 KMnO4+6 H2SO4→5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O;
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
①实验1条件下平衡常数K=2.67(取小数二位,下同);
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值<1 (填具体值或取值范围);
③实验4,若900℃时,在此容器中加入10molCO,5molH2O,2molCO2,5molH2,则此时V正<V逆(填“<”、“>”或“=”).
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
5 C+4 KMnO4+6 H2SO4→5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O;
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值<1 (填具体值或取值范围);
③实验4,若900℃时,在此容器中加入10molCO,5molH2O,2molCO2,5molH2,则此时V正<V逆(填“<”、“>”或“=”).
19.工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如图1所示:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)?CO2+H2.T℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol•L-1.该温度下此反应的平衡常数K=1(填计算结果).
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1<573K(填“>”、“<”或“=”).
(3)N2和H2以铁作催化剂从145℃就开始反应,不同温度下NH3的产率如图2所示.温度高于900℃时,NH3产率下降的原因是温度高于900℃时,平衡向左移动
(4)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气,目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
CH4(g)+4NO2=(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ•mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol
(5)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水.科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则在碱性条件下通入氨气发生的电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)?CO2+H2.T℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol•L-1.该温度下此反应的平衡常数K=1(填计算结果).
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H<0.下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1<573K(填“>”、“<”或“=”).
T/℃ | T1 | 300 | T2 |
K | 1.00×107 | 2.45×105 | 1.88×103 |
(4)硝酸厂的尾气直接排放将污染空气,目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水,其反应机理为:
CH4(g)+4NO2=(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ•mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)△H=-867kJ/mol
(5)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水.科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则在碱性条件下通入氨气发生的电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O.
6.在100℃时,将0.10mol的N2O4气体充入1L抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下表格数据:
试填空:
(1)该反应的化学方程式为N2O4?2 NO2,达到平衡时N2O4的转化率为60%,表中c2>c3,a=b(填“>”、“<”或“=”).
(2)20s时,N2O4的浓度c1=0.07mol/L,在0~20s内N2O4的平均反应速率为0.0015mol•(L•s)-1.
(3)若在相同情况下最初向该容器中充入的是NO2气体,则要达到上述同样的平衡状态,NO2的起始浓度是0.2mol/L.
时间/s 浓度(mol/L) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(N2O4) | 0.10 | c1 | 0.05 | c3 | a | b |
c(NO2) | 0.00 | 0.06 | c2 | 0.12 | 0.12 | 0.12 |
(1)该反应的化学方程式为N2O4?2 NO2,达到平衡时N2O4的转化率为60%,表中c2>c3,a=b(填“>”、“<”或“=”).
(2)20s时,N2O4的浓度c1=0.07mol/L,在0~20s内N2O4的平均反应速率为0.0015mol•(L•s)-1.
(3)若在相同情况下最初向该容器中充入的是NO2气体,则要达到上述同样的平衡状态,NO2的起始浓度是0.2mol/L.
3.学习化学要准确掌握化学基本概念和研究方法.按要求回答下列问题:
(1)下列是某同学对有关物质进行分类的列表:
找出上述三组分类中的错误,错误物质的化学式为Na2CO3、Al2O3.
(2)下列2个反应,按要求填写相关量.
①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2反应中,每消耗lmol Na2O2生成16g O2;
②除去NaCl溶液中少量的Na2SO4杂质,要判断所加BaCl2溶液是否过量,可向滤液中加入X溶液,X可以是D(填代号)
A.NaOH B.AgNO3 C.HCl D.Na2SO4
(3)配平下面化学方程式,回答下列问题:
3C+2K2Cr2O7+8H2SO4═2K2SO4+3CO2↑+2Cr2(SO4)3+8H2O
①H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项编号)C.
A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.酸性 D.还原性和酸性
②若反应中电子转移了0.8mol,则产生的气体在标准状况下的体积为4.48L.
(4)在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表,按要求回答下列问题:
该变化的基本反应类型是分解反应,Q物质的作用为催化剂.
(1)下列是某同学对有关物质进行分类的列表:
碱 | 酸 | 盐 | 碱性氧化物 | 酸性氧化物 | |
第一组 | Na2CO3 | H2SO4 | NaHCO3 | CaO | CO2 |
第二组 | NaOH | HCl | NaCl | Na2O | SO2 |
第三组 | NaOH | CH3COOOH | CaF2 | Al2O3 | SO2 |
(2)下列2个反应,按要求填写相关量.
①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2反应中,每消耗lmol Na2O2生成16g O2;
②除去NaCl溶液中少量的Na2SO4杂质,要判断所加BaCl2溶液是否过量,可向滤液中加入X溶液,X可以是D(填代号)
A.NaOH B.AgNO3 C.HCl D.Na2SO4
(3)配平下面化学方程式,回答下列问题:
3C+2K2Cr2O7+8H2SO4═2K2SO4+3CO2↑+2Cr2(SO4)3+8H2O
①H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项编号)C.
A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.酸性 D.还原性和酸性
②若反应中电子转移了0.8mol,则产生的气体在标准状况下的体积为4.48L.
(4)在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表,按要求回答下列问题:
物质 | M | N | Q | P |
反应前质量(g) | 50 | 1 | 3 | 12 |
反应后质量(g) | X | 26 | 3 | 30 |