题目内容

（6分）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N2与O2反应生成NO。
（1）在不同温度下，反应N2(g)＋O2(g)2NO(g) DH＝a kJ·mol－1的平衡常数K如下表：
温度/℃
1538
1760
2404
平衡常数K
0.86×10－4
2.6×10－4
64×10－4
      该反应的△H   0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
(2)2404℃时，在容积为1.0L的密闭容器中通入2.6mol N2和2.6mol O2，计算反应：
N2(g)＋O2(g)2NO(g)达到平衡时N2的浓度为        。（此温度下不考虑O2与NO的反应。计算结果保留两位有效数字）
(3)科学家一直致力于研究常温常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。相应的热化学方程式如下：
2N2(g)＋6H2O(1)＝4NH3 (g)＋3O2(g)   DH＝＋1530kJ·mol－1
则氨催化氧化反应4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(1)的反应热DH＝        。 （用含a的代数式表示）
（1）＞   (2)2.5mol/L  （3）（2a-1530)kJ·mol－
（1）根据表中数据可知，升高温度，平衡常数增大，所以反应是吸热反应，即△H＞0.
（2）                      N2(g)＋O2(g)2NO(g)
起始量（mol）              2.6   2.6        0
转化量（mol）               x     x         2x
平衡量（mol）            2.6-x  2.6-x       2x
根据该温度下的平衡常数可知
解得x＝0.1mol，所以平衡时氮气的浓度为
（3）考查盖斯定律的应用。将反应①N2(g)＋O2(g)2NO(g) DH＝a kJ·mol－1和反应②2N2(g)＋6H2O(1)＝4NH3 (g)＋3O2(g)   DH＝＋1530kJ·mol－1叠加，即①×2－②得到4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(1)，所以其反应热是（2a－1530)kJ·mol－。
练习册系列答案
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已知在1×105 Pa，298 K条件下，4 g 氢气燃烧生成液态水放出572 kJ热量,下列表示氢气燃烧的热化学方程式的是
A．H2O(g) = H2(g)＋1/2 O2(g)△H＝+286kJ·mol-1
B．2H2(g)+ O2(g)=2H2O(l)△H＝－572kJ·mol-1
C．H2(g)+ 1/2O2(g)= H2O(g)△H＝－286kJ·mol-1
D．H2(g)＋1/2 O2(g)=H2O(l)△H＝+286 kJ·mol-1
（14分）我国是世界上最大的耗煤国家，但每年占总产量70%的煤都被直接烧掉，既浪费了资源又污染环境。因此开发新能源是国家能源发展的方向。
试回答下列问题：
(1)已知1.12LCH4(标况)完全燃烧生成二氧化碳和液态水，可放出44.5KJ的热量,则其热化学方程式为__________;
(2)人们常用“热值”来衡量燃料燃烧放出的热量的大小。“热值”是指常温常压下，1g物质完全燃烧生成稳定物质放出的热量。则CH4的热值是________KJ.g-1
(3)氢气是一种清洁能源，它不仅热值高，而且原料丰富。氢氧燃料电池是以氢气为燃料，氧气是氧化剂，以氢氧化钾为电解质溶液的燃料电池，试写出正、负极的电极反应式：
正极_______________________  ,负极________________________________.
(4)若以上述氢氧燃料电池作电源,以碳棒为阳极电解100mL饱和食盐水,则阳极的电极反应式为__________________________;当电路中通过0.2mol电子时,阳极可产生的气体____________L(标况下),此时溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为________mol.L-1(假设电解前后溶液体积不变).
18 g炭粉燃烧所得气体中CO占，CO2占；且C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.35 kJ·mol－1, CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－282.57 kJ·mol－1，与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是(　 　)
A．196.46 kJB．55.175 kJ
C．141.285 kJD．282.57 kJ
（10分）为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
（1） 实验测得，5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，则甲醇的燃烧热ΔH=   。
（2）今有如下两个热化学方程式：?则a   b（填>, =" ," <）
H2(g)+O2(g) ＝ H2O(g)　ΔH1＝a kJ·mol-1?
H2(g)+O2(g) ＝ H2O(l) ΔH2＝b kJ·mol-1??
（3）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。
化学键
H－H
N－H
N≡N
键能/kJ·mol－1
436
391
945
已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝a kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据估算a 的值：   (写出 + 或－)。
（4）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知：C(s)＋O2(g)＝CO2(g)  △H1＝－393.5kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)  △H2＝－571.6kJ·mol－1
2C2H2(g)＋5O2(g)＝4CO2(g)＋2H2O(l)  △H3＝－2599kJ·mol－1
根据盖斯定律，计算298K时由C(s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的反应热△H ＝   。
（13分）(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94KJ热量，热化学方程式为                                  
(2)已知在1×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成液态水放出571.6kJ的热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式是                              
（3）Na2CO3等溶液不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中，其原因是（结合离子方程式说明）：                                         ；把三氯化铁溶液蒸干并充分灼烧,最后得到的固体产物是（化学式）       ；相关反应的方程式是：                         、                         ；配制FeCl2溶液时，应加入         ，以抑制Fe2+的水解，还应加入少量铁粉，目的是：                 。
（14分） 甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：?
（1）以天然气为原料制H2是合成氨的一条重要的路线。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料气H2，其反应式如下：
①CH（g）+1/2O（g）＝CO（g）+2H（g） H1＝－35.6kJ·mol
试判断常温下,上述反应能否自发进行:          (填”能”或”否”)。有研究认为甲烷部分氧化的机理为：
②CH（g）+2O（g）＝CO2（g）+2H2O（g） H2＝－890.3kJ·mol
③CH（g）+CO（g）＝2CO（g）+2H（g） H3＝247.3kJ·mol
请结合以上条件写出CH4和H2O（g）生成CO和H2的热化学反应方程式：
                                                                          。
⑵恒温下，向一个2L的密闭容器中充入1 molN2和2.6 molH2，反应过程中对NH3的浓度进行检测，得到的数据如下表所示：
实验数据
时间/min
5
10
15
20
25
30
c(NH3)/( mol ·/L-1)
0.08
0.14
0.18
0.20
0.20
0.20
此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为              。
（3）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。?

①b处电极上发生的电极反应式是                            。
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH          （填写“变大”、“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu的物质的量浓度                  。
③若完全反应后，装置Ⅱ中阴极质量增加12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷        L （标准状况下）。
已知2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)   △H= ─484KJ/moL，则反应： H2O(g)= H2(g)+1/2O2(g) 的△H为
A．─484KJ/moLB．+484KJ/moLC．─242KJ/moLD．+242KJ/moL
在反应H2 + Cl2 ＝ 2HCl中，已知断开1 mol H－H需要能量436 kJ，断开1 mol Cl－Cl需要能量243 kJ，断开1 mol H－Cl需要能量431 kJ，判断该反应是（    ）。
A．吸热反应B．放热反应C．放出832 kJ热量D．吸收183 kJ热量

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