题目内容

(4分）拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量，就是该共价键的键能。下表是某些共价键的键能：

共价键
H-H
O=O
H-O
键能/kJ ·mol-1
436
498
X
根据下图中能量变化图，回答下列问题：

（1） 图中：a=___________。
（2） 表格中：X=         。

（1）1370；（2）463。

解析试题分析：（1）从题给图象可以看出：a是断开2mol H-H键和1mol O=O需要吸收的能量，故a=2mol×436kJ?mol-1+1mol×498kJ?mol-1=1370KJ；（2）根据题给图像知，反应的热化学方程式：
2H2（g） +O2（g） =2H2O（g） △H=-482kJ?mol-1，则（436×2+498）KJ-4XKJ=-482kJ，解得X=463。
考点：考查反应热的计算。

练习册系列答案
相关题目

关于热化学方程式：2H2(g)+02(g)＝2H20(1)H＝-571.6 kJ·mol-1，下列关叙述不正确的是 (      )

A．2mol H2完全燃烧生成液态水放出571.6 kJ的热
B．1mol H2完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热
C．2个氢分子完全燃烧生成液态水时放出571.6 kJ的热
D．上述热化学方程式可表示为H2(g)+1/2 O2(g)＝H20(1)，H＝-285.8 kJ·mol-1

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇：
( CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O )，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。
已知 H2(g)、 CO(g) 和 CH3OH(l) 的燃烧热△H分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ
（2）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列说法正确的是________（填序号）

①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的
平均速率为v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时 增大
（3）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为                  ( 用 a表示 )
（4）已知甲醇燃烧的化学方程式为2CH3OH +3O2 =2CO2 +4H2O ，在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为                   ，正极的反应式为                     

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH="-99" kJ·mol-1

请回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示_________、_________，E的大小对该反应 的反应热有无影响？_________。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_________，理由是__________________；（2）图中ΔH=_________kJ·mol-1；
（3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒氧化物VO2；四价钒氧化物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_____________________________；
（4）已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，计算由S(s)生成3mol SO3(g)的ΔH_______(要求计算过程)。

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH="-99" kJ·mol-1

请回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示_________、_________，E的大小对该反应的反应热有无影响？_________。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_________，理由是__________________；
（2）图中ΔH=_________kJ·mol-1；
（3）V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒氧化物VO2；四价钒氧化物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_____________________________；
（4）已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1，计算由S(s)生成3mol SO3(g)的ΔH_______(要求计算过程)。

（本题16分）工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g)   ΔH＝－1275.6 kJ／mol
②2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g)  ΔH＝－566.0 kJ／mol
③H2O(g) ＝ H2O(l)  ΔH＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：____________ ________
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:

①脱氢反应的△H_____0，600K时，Y点甲醇的υ(正) _____υ(逆)（填“>”或“<”）
②从Y点到X点可采取的措施是_______________________________________________。
③有同学计算得到在t­1K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L－1。你认为正确吗？请说明理由__________________________________________________________________________。
（3）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu2O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH3-OH的脱氢实验：
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度（mol·L－1）随时间t (min)变化如下表：

序号
温度
0
10
20
30
40
50
①
T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480
②
T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480
③
T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)＝              ；实验温度T1   T2（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验①   实验②（填“>”、“<”）。
（4）用CH3-OH、空气、KOH溶液和石墨电极可构成燃料电池。则该电池的负极反应式为：
___________________________________________。

(15分)碳和氮的化合物与人类生产、生活密切相关。
（1）在一恒温、恒容密闭容器中发生反应： Ni(s)+4CO(g)  Ni(CO)4(g)，H<0。利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99．9％的高纯镍。对该反应的说法正确的是           
(填字母编号)。

A．增加Ni的量可提高CO的转化率，Ni的转化率降低
B．缩小容器容积，平衡右移，H减小
C．反应达到平衡后，充入CO再次达到平衡时，CO的体积分数降低
D．当4vNi(CO)4=v(CO)时或容器中混合气体密度不变时，都可说明反应已达化学平衡状态
（2）CO与镍反应会造成镍催化剂中毒。为防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫。
已知：C(s)+O2(g)==CO(g)  H= -Q1 kJ·mol-1
C(s)+ O2(g)==CO2(g)   H= -Q2 kJ·mol-1
S(s)+O2(g)==SO2(g)    H= -Q3 KJ·mol-1
则SO2(g)+2CO(g)==S(s)+2CO2(g)  H=         kJ·mol-1。
（3）金属氧化物可被一氧化碳还原生成金属单质和二氧化碳。图（1）是四种金属氧化物（Cr2O3、SnO2、PbO2、Cu2O)被一氧化碳还原时与温度（t）的关系曲线图。
700oC时，其中最难被还原的金属氧化物是         (填化学式)，用一氧化碳还原该金属氧化物时，若反应方程式系数为最简整数比，该反应的平衡常数(K)数值等于             。

（4）NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池，其原理如上图（2）所示。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应式为              。
若该燃料电池使用一段时间后，共收集到20mol Y，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为       L。

．（17分）减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
（1）为了减少空气中SO2的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)      ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为                          。
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是    （填序号）：
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①M、N两点平衡状态下，容器中总物质的物质的量之比为：n(M)总：n(N)总=　　 　　　。
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为　　   。
（3）催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化硝化法中，用H2将NO还原为N2，一段时间后，溶液的碱性
明显增强。则该反应离子方程式为               。
②电化学降解NO的原理如图所示，电源正极为    （填“a”或“b”）；
若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O，则阴极反应式为          。

研究人员通过对北京地区PM2．5的化学组成研究发现，汽车尾气和燃煤污染分别 占4％、l8％
I．（1）用于净化汽车尾气的反应为：2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)，已知该反应在570K时的平衡常数为1×1059，但反应速率极慢。下列说法正确的是：       

A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
B．提高尾气净化效率的最佳途径是使用高效催化剂
C．增大压强，上述平衡右移，故实际操作中可通过增压的方式提高其净化效率
D．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
（2）还可以用活性炭还原法处理氮氧化物，反应为：C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)   H=akJ·mol-1，向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T1℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
              浓度/mol·L-1
时间/min 
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.050
0.025
0.025
30
0.050
0.025
0.025
40
0.036
0.032
0.010
50
0.036
0.032
0.010
 
①T1℃时，该反应的平衡常数K=          (保留两位小数)。
⑦前10min内用v(NO)表示的化学反应速率为      ，30min后，改变某一条件，反应重新达到平衡，则改变的条件可能是             。
③若30min后升高温度至T2℃，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3：1：l，则该反应的a       0(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．CO对人类生存环境的影响很大，CO治理问题属于当今社会的热点问题。
（1）工业上常用SO2除去CO，生成物为S和CO2。已知相关反应过程的能量变化如图所示

则用SO2除去CO的热化学方程式为                      。
（2）高温时，也可以用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此反应的化学方程式是            。
②由Mg可制成“镁一次氯酸盐”电池，其装置示意图如图，则镁电极发生的电极反应式为                 ，该电池总反应的离子方程式为                  。

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