题目内容

已知下列热化学方程式：
① Fe2O3(s) + 3CO(g) =" 2Fe(s)" + 3CO2(g)     △H= -25kJ·mol-1
② 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g)   △H=" -" 47kJ·mol-1
则下列关于Fe3O4(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式的书写中正确的是(  )
A．Fe3O4 + 4CO =" 3Fe" + 4CO2△H= -14kJ·mol-1
B．Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= -22kJ·mol-1
C．Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= +14kJ·mol-1
D．Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= -14kJ·mol-1
D
由盖斯定律，①×3/2  -②/2即可；故△H= -14kJ·mol-1
练习册系列答案
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下列推论正确的是(　　)
A．S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝a；S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝b；则a＞b
B．C(石墨，s)===C(金刚石，s)　ΔH＝＋1.9 kJ/mol，则可判定石墨比金刚石稳定
C．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－57.4 kJ/mol，则含20 g NaOH的溶液与稀盐酸完全反应，放出的热量为28.7 kJ
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＞0，则该反应任何温度下都能自发进行
已知：CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)     △H1 = ―Q1 KJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)              △H2= ―Q2 KJ/mol
2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)              △H3 = ―Q3KJ/mol
常温下，取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L（已折合成标准状况），经完全燃烧后恢复至常温，则下列说法正确的是（  ）
A．放出的热量为（0.4Q1+0.05Q3）KJB．放出的热量为（0.4Q1+0.05Q2）KJ
C．△H2 = △H3D．△H2 <△H3
根据键能数据估算CH4 (g）+4F2 (g) ＝CF4+4HF(g）的反应热ΔH为（   ）
化学键
C—H
C—F
H—F
F—F
键能/（kJ/mol）
414
489
565
155[
A．–1940 kJ · mol－1     B．1940 kJ · mol－1    C．–485 kJ · mol－1     D．485 kJ · mol－1
航天飞船可用肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2)为动力源。已知1 g液态肼和足量液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气时放出20.05 kJ的热量。下列说法中错误的是(　   　)
A．该反应中肼作还原剂
B．液态肼的燃烧热为20.05 kJ·mol－1
C．该动力源的突出优点之一是生成物对环境污染小
D．肼和过氧化氢反应的热化学方程式为：
N2H4(l)＋2H2O2(l)===N2(g)＋4H2O(g)  ΔH＝－641.6 kJ·mol－1
（16分）以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。
（1）将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为：
C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)  ΔH=＋131.3 kJ?mol-1，
①该反应在常温下   自发进行（填“能”与“不能”）；
②恒温，在容积可变的密闭容器中，进行如上可逆反应。一段时间后，下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的有   
Ⅰ混合气体的密度；              Ⅱ容器内气体的压强；
Ⅲ混合气体的总物质的量；       ⅣCO物质的量浓度
A．只有Ⅳ    B．只有Ⅰ和Ⅳ  C．只有Ⅱ和Ⅲ  D．Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ    
（2）水煤气再进一步反应可制取氢气。反应为H2O(g)+CO(g) H2(g)+CO2(g)，某温度下该反应的平衡常数K= 4/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，只投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是   。
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/mol/L
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/mol/L
0.010
0.010
0.020
 
A．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
B．平衡时，甲中和丙中Ｈ2的转化率均是60％
C．平衡时，丙中ｃ(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol/L
D．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
（3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ，右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ?mol—1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2反应

①下列措施中能使c (CH3OH)增大的是   。
A．升高温度     
B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2O(g)从体系中分离出来   
D．再充入1mol CO2和3mol H2
②在温度T1时，当反应达到平衡时，测得n(H2) =" 2.4" mol；其它条件不变，在温度T2时，当反应达到平衡时，测得n(CO2) =" 0.82" mol，则T2    T1。（填“＞”、“＜”或“＝”），
（4）在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol。
①写出工业上以CO2、H2合成CH3OH和液态水的热化学方程式：   ；
②该转化的积极意义是   ；
③有人提出，可以设计反应CO2＝C＋O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO2对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由：   
（共6分）（1）已知CH4(g)+2O2 (g) = CO2 (g) +2H2O (l); △H=-890kJ/mol,现有CH4和CO共0.75mol,完全燃烧后生成CO2气体和18g液态水，并放出515kJ热量，则CO燃烧的热化学方程式为                       ；
（2）化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示，写出生成氨气时该反应的热化学方程式                         。
一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。
⑴利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。
Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，该反应的△H______0 (选填“＞”或“＝”或“＜”)。
⑵金属氧化物被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。下左图是四种金属氧化物(Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时lg与温度(t)的关系曲线图。则一氧化碳还原三氧化铬反应的化学平衡常数表达式可表示为：K＝______________。800℃时，其中最易被还原的金属氧化物是___________，该反应的平衡常数数值(K)等于__________。
⑶下右图是一碳酸盐燃料电池(MCFC)，以水煤气(CO、H2)为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。依次写出A、B两电极发生反应的电极反应式
__________________________________、___________________________________。
 
⑷已知：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)  △H＝－90.7 kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H＝－23.5 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)  △H＝－41.2 kJ·mol－1
则3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝_______________。
（9分）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。
⑴工业上一般采用下列反应合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH
①下列数据是在不同温度下的化学平衡常数（K）。
250℃:  K1=__________
300℃:  K2=0.270
350℃:  K3=0.012
由表中数据判断ΔH    0（填“＞”、“＝”或“＜”＝。）
②250℃，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得:
CO剩余0.4mol，求K1。
⑵已知在常温常压下：①CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）；△H=-442.8KJ/mol
②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g)；ΔH2 ＝－566.0kJ／mol
写出甲醇燃烧热的热化学方程式____________________________________________，
⑶某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图(A)所示的燃料电池装置。则：
①该燃料电池负极的电极反应为：___________________________，
②用该甲醇燃料电池对B池进行电解，己知c、d是质量相同的铜棒，电解2min后，取出c、d，洗净、烘干、称量，质量差为0.64g，在通电过程中，电路中通过的电子为_________mol。

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