题目内容

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                                                 

(1)-285.8(2)CO(g)+ H2O(g)= CO2(g) + H2(g)   ΔH =-41.2 kJ·moL-1(化学式错误、配平错误、△H(含单位)没写或写错、物质的聚集状态没写或写错的均不给分,下同)(3)H2-2e?+2OH- =2H2O

解析试题分析:(1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6KJ?moL-1;②H2O (g)=H2O(l)△H=-44.0KJ?moL-1;根据盖斯定律,①×1/2+②得H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=1/2×(-483.6KJ?moL-1)+(-44.0KJ?moL-1)=-285.8KJ?moL-1;(2)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ?moL-1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6KJ?moL-1根据盖斯定律,①-②得2CO(g)+2H2O(g)=2H2(g)+2CO2(g)△H=-566kJ?moL-1-(-483.6KJ?moL-1)=-82.4KJ?moL-1;CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-41.2KJ?moL-1;原电池负极发生氧化反应,氢气在负极放电,在碱性条件下,氢气放电生成水,负极电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O。
考点:用盖斯定律进行有关反应热的计算 。

练习册系列答案
相关题目

国家拟于“十二五”期间将SO2的排放量减少8%,研究SO2综合利用意义重大。
(1)已知25℃时:SO2(g)+2CO(g)=2CO2(g)+Sx(s)  △H=akJ/mol
2COS(g)+SO2(g)=2CO2(g)+Sx(s)  △H=bkJ/mol。
则CO与Sx生成COS反应的热化学方程式是________________________。
(2)有人设想按如图所示装置用废气中的SO2生产硫酸。

写出SO2电极的电极反应式__________________________。
(3)提高反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)  △H<0中SO2的转化率是控制SO2排放的关键措施之一。某课外活动小组进行了如下探究:
①T1温度时,在2L的密闭容器中加入4.0molSO2和2.0molO2,5 min后反应达到平衡,二氧化硫的转化率为50%,前5 min内SO2的平均反应速率为___________。
②在①中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的转化率及SO3的平衡浓度都比原来增大的是
_________(填序号)。
a.温度和容器体积不变,充入1.0molHe (g)
b.温度和容器体积不变,充入2molSO2和lmolO2
c.温度和容器体积不变,充入1.0molSO2
d.在其他条件不变时,减小容器的容积
③在其他条件不变的情况下,探究起始时氧气物质的量对2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应的影响,实验结果如图所示。(图中T表示温度,n表示物质的量):在a、b、c三点所处的平衡状态中,SO2的转化率最高的是____,温度T1______T2(填“>”“<”或“=”)。

运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义。
(1)用CO可以合成甲醇。已知:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.5 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
则CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=________kJ·mol-1
(2)下列措施中能够增大上述合成甲醇反应的反应速率的是________(填写序号).
a.使用高效催化剂     b.降低反应温度
c.增大体系压强       d.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来

(3)在一定压强下,容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=________(mol·L-1)-2
③在其它条件不变的情况下,再增加a mol CO和2a molH2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)某科研小组用SO2为原料制取硫酸。
①利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池的负极的电极反应式________________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后电解该溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式________________。

(1)在298K时,1mol C2H6 在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水,放出热量1558.3kJ。写出该反应的热化学方程式                                        
(2)利用该反应设计一个燃料电池:用KOH溶液作电解质溶液,多孔石墨作电极,在电极上分别通入乙烷和氧气。通入乙烷气体的电极应为       极(填“正”或“负”),该电极上发生的电极反应式为                                              
(3)在右图所示实验装置中,石墨棒上的电极反应式为                                      。如果起始时盛有1L pH=5的CuSO4溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时可观察到的现象是                                                                                 。若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入         (填物质名称),其质量约为           

(4)将普通碳钢钉放入“84消毒液”(NaClO溶液)中浸泡一段时间。预期的实验现象是                                              
(5)为了进一步探究碳钢钉在该消毒液(NaClO)中的腐蚀原理,某同学设计了如图所示实验装置,写出碳(C)极上发生的电极反应式                                      

I.已知:反应①H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)   ΔH=" —184" kJ/mol
②4HCl(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.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:
(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)      V(N2)(填:>、<、=、不能确定)。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)
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“<”)
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)=2v(C))     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

我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法.
I. 已知:2CO(g)+ O2(g)=2CO2(g),ΔH=-566 kJ·mol-1
2Fe(s)+ O2(g)=Fe2O3(s),ΔH=-825.5 kJ·mol-1
反应:Fe2O3(s)+ 3CO(g) 2Fe(s)+ 3CO2(g),ΔH=______ kJ·mol-1.
Ⅱ. 反应Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过l0min后达到平衡.
(1)CO的平衡转化率=____________.
(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________.
a.提高反应温度
b.增大反应体系的压强
c.选取合适的催化剂
d.及时吸收或移出部分CO2
e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g).请根据图示回答下列问题:

(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=________.
(2)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:

容器
反应物投入的量
反应物的
转化率
CH3OH的浓度
能量变化
(Q1、Q2、Q3均大于0)

1mol CO和2mol H2
α1
c1
放出Q1kJ热量

1mol CH3OH
α2
c2
吸收Q2kJ热量

2mol CO和4mol H2
α3
c3
放出Q3kJ热量
 
则下列关系正确的是________.
A.c1=c2
B.2Q1=Q3
C.2a1=a3
D.a1 +a2 =1
E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
(3)若在一体积可变的密闭容器中充入l molCO、2molH2和1molCH3OH,达到平衡吋测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍,则该反应向________(填“正”、“逆”)反应方向移动.
(4)甲醇可与氧气构成燃料电池,该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液,写出该电池的负极反应式______________________.

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