题目内容

(1)在101kPa下,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别为890.3kJ?mo1—1、285.8kJ?mo1—1和393.5kJ?mo1—1,则反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH=         
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)   ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
①液态水转化为气态水的热化学方程式为                          
②CO和H2分别燃烧生成CO2 (g)和H2O(g),欲得到相同热量,所需CO和H2的体积比是       
(6分)每空2分。
(1)—74.8kJ?mol—1  
(2)①H2O(l)=H2O(g)   ΔH=

试题分析:(1)①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)  ΔH=—890.3kJ?mo1—1,②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)  ΔH=—285.8kJ?mo1—1,③C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH=—393.5kJ?mo1—1,根据盖斯定律,由③+②×2—①可得:C(s)+2H2(g)=CH4(g)   ΔH=—74.8kJ?mol—1;(2)根据盖斯定律,由①—②可得:2H2O(l)=2H2O(g)   ΔH=ΔH2—ΔH1,则H2O(l)=H2O(g)   ΔH=(ΔH2—ΔH1)/2;设CO和H2分别为xmol、ymol,则CO放出热量为—ΔH3×xmol/2,H2放出热量为—ΔH1×ymol/2,因此—ΔH3×xmol/2=—ΔH1×ymol/2,则x/y=ΔH1/ΔH3
练习册系列答案
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甲醇是一种重要的可再生能源,工业上可用CO和H2合成。
(1)已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=—283 kJ·mol—1
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l) △H=—725kJ·mol—1
若要求得CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)的△H,还需要知道反应(用化学方程式表示)                                的焓变。
(2)在Cu2O/ZnO做催化剂的条件下,将CO(g)和H2(g)充入容积为2L的密闭容器中合成CH3OH(g),反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图。

根据题意回答下列问题:
①反应达到平衡时,平衡常数表达式K=       
升高温度,K值          (填“增大”、“减小”
或“不变”)。
②在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=                
③若其它条件不变,对处于Z点的体系,将体积压缩至原来的1/2,达到新的平衡后,下列有关该体系的说法正确的是           
a.氢气的浓度与原平衡比减少        b.正、逆反应速率都加快
c.甲醇的物质的量增加              d.重新平衡时n(H2) /n(CH3OH)增大
④据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量的CO2有利于维持Cu2O的量不变,原因是:                                  (写出相关的化学方程式并辅以必要的文字说明)。
(15分)资源化利用二氧化碳不仅可减少温室气体的排放,还可重新获得燃料或重要工业产品。
(1)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+ CO2(g)= NH2CO2NH4(s)    △H = -159.47 kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)= CO(NH2)2(s)+ H2O(g) △H = +116.49 kJ·mol-1
③H2O(l)= H2O(g) △H =+88.0 kJ·mol-1
试写出NH3和CO2合成尿素和液态水的热化学方程式                           
(2)在一定条件下,二氧化碳转化为甲烷的反应如下:
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)  ΔH<0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2:0.2mol·L—1,H2:0.8mol·L—1,CH4:0.8mol·L—1,H2O:1.6mol·L—1,起始充入CO2和H2的物质的量分别为                   。CO2的平衡转化率为              
②现有两个相同的恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II,在I中充入1 molCO2,和4 molH2,在II中充入1 mol CH4和2 mol H2 O(g) ,300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是                (填字母)。
A.容器I、II中正反应速率相同
B.容器I、II中CH4的物质的量分数相同
C.容器I中CO2的物质的量比容器II中的多
D.容器I中CO2的转化率与容器II中CH4的转化率之和小于1
(3)华盛顿大学的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如图所示:

①上述生产过程的能量转化方式是       
②上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO2,电解质为熔融碳酸钠,则阳极的电极反应式为               ,阴极的电极反应式为                          

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