题目内容
【题目】化学反应原理对化学反应的研究具有指导意义。
(1)机动车废气排放已成为城市大气污染的重要来源。
①气缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g)△H>0。汽车启动后,气缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,请分析两点原因。A_____;B______。
②汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,若设想按下列反应除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H>0,该设想能否实现?____(选填“能”或“不能”),依据是____。
(2)一定条件下,Fe3+和I﹣在水溶液中的反应是2I﹣+2Fe3+I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡,且温度不变,上述平衡向____(选填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的简单的实验方案____。
(3)已知:①CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-akJ·mol-1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-bkJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-ckJ·mol-1
则下列叙述正确的是______
A.由上述热化学方程式可知b>c
B.甲烷的燃烧热为bkJ·mol-1
C.2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g) ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
D.若甲醇和甲烷的物质的量之比为1∶2,其完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出的热量为QkJ,则该混合物中甲醇的物质的量为mol
【答案】温度升高,反应速率加快 温度升高,有利于平衡反应正向进行 不能 该反应是焓增、熵减的反应,任何温度下均不能自发进行 正反应 加入少许铁粉或加入少许碘 C
【解析】
(1)①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H>0,反应是气体体积不变的吸热反应,温度升高,反应速率加快,平衡右移,单位时间内NO排放量越大;
②2CO(g)=2C(s)+O2(g)△H>0,反应是焓变增大,熵变减小的反应,△H>0,△S<0,则△H-T△S>0,反应任何温度下都不能自发进行;
(2)加入CCl4萃取了I2,减小了生成物浓度,反应速率降低,从而使得v(正)>v(逆),导致平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度平衡逆向移动,加入少许铁粉可以与三价铁离子反应,减小反应物浓度,加入少许碘,增大生成物的浓度,平衡均逆向移动。
(3)A. 气态水到液态水继续放热,所以b<c,故A错误;
B. 燃烧热应生成稳定氧化物,不能是水蒸气,应该是液态水,故B错误;
C. 根据盖斯定律,2×(①-②)得到:2CH3OH(g)=2CH4(g)+O2(g)△H=2(b-a)kJ·mol1,故C正确;
D. 设甲醇和甲烷物质的量分别为n、2n,则甲醇放出的热量是na,甲烷放出的热量是2nc,即na+2nc=Q,解得n=mol,则该混合物中甲醇的物质的量为
,故D错误。
答案选C。
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【题目】I.(1) SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2(s)和H2O(l)。已知室温下2 g SiH4自燃放出的热量为89.2 kJ,则其热化学方程式为: _____________________。
(2)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,其燃烧的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g) = CO2(g)+2H2O(l ) ΔH=-890 kJ/mol,又已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,则11.2 L(标准状况)CH4完全燃烧生成气态水时放出的热量为_______________。
Ⅱ.已知下列几种烷烃的燃烧热如下:
烷烃 | 甲烷 | 乙烷 | 丙烷 | 丁烷 | 戊烷 | 己烷 |
燃烧热/ (kJ·mol-1) | 890.3 | 1559.8 | 2219.9 | 2877.0 | 3536.2 | 4163.1 |
今有10 L(标准状况下)某种天然气,假设仅含甲烷和乙烷两种气体,燃烧时共放出热量480 kJ。
(1)试写出乙烷气体燃烧的热化学方程式___________________________________。
(2)计算该天然气中甲烷的体积分数____________(保留小数点后两位)。
(3)由上表可总结出的近似规律是______________________________________________。
(4)根据(3)的近似规律可预测癸烷的燃烧热约为______kJ·mol-1。