题目内容

（1）家用液化石油气的主要成分之一是丁烷(C4H10)，当10 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳气体和液态水时，放出的热量为5×105 kJ。试写出丁烷燃烧的热化学方程式：                             。已知1mol液态水汽化时需要吸收44 kJ热量，则反应C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(g)的ΔH=         。
（2）有同学用丁烷与空气为原料制作一燃烧电池，通入丁烷的一极为      极。若以稀硫酸为电解质溶液时，其正极反应式为                                        。
（3）已知:Fe(s) +1/2O2(g)=FeO(s)  ΔH=－272.0kJ·mol-1
2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) ΔH=－1675.7kJ·mol-1 
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是                                      。
（4）已知拆开1 mol H－H键，1 molN－H键，1 molN≡N键分别需要的能量是akJ、bkJ、ckJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为                                。


试题分析：（1）依据质量换算物质的量，结合化学方程式对应的物质的量计算反应放出的热量，依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和反应焓变写出。由题意知H2O(l)=H2O(g) ΔH=44 kJ·mol-1,利用盖斯定律计算可得；
（2）丁烷--空气燃料电池工作时，丁烷失电子发生氧化反应作负极；以稀硫酸为电解质溶液时，结合电极反应式的书写规律可得；
（3）依据题干热化学方程式结合盖斯定律写出该热化学反应方程式。将方程式②-①×3得2Al（s）+3FeO（s）═Al2O3（s）+3Fe（s）△H=-859.7 kJ?mol-1；
(4)依据△H=反应物的键能之和—生成物的键能之和可求的合成氨反应的焓变为(3a+b-6c) kJ·mol-1，依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和反应焓变写出。
练习册系列答案
相关题目
下图是煤化工产业链的一部分，试运用所学知识，解决下列问题：

I．已知该产业链中某反应的平衡表常数达式为：K＝，它所对应反应的化学方程式为                                            。
II．二甲醚（CH3OCH3）在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中（压力2．0～10．0Mpa，温度230～280℃）进行下列反应：
①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H1＝－90．7kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H2＝－23．5kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H3＝－41．2kJ·mol－1
（1）催化反应室中总反应的热化学方程式为                                         。
830℃时反应③的K＝1．0，则在催化反应室中反应③的K    1．0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）在某温度下，若反应①的起始浓度分别为：c(CO)＝1 mol/L，c(H2)＝2．4 mol/L，5 min后达到平衡，CO的转化率为50％，则5 min内CO的平均反应速率为      　     ；若反应物的起始浓度分别为：c(CO)＝4 mol/L，c(H2)＝a mol/L；达到平衡后，c(CH3OH)＝2 mol/L，a＝        mol/L。
（3）反应②在t℃时的平衡常数为400，此温度下，在0．5L的密闭容器中加入一定的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c(mol/L)
0．8
1．24
1．24
 
①此时刻v正   v逆（填“大于”“小于”或“等于”
②平衡时二甲醚的物质的量浓度是                    。
以二甲醚、空气、KOH 溶液为原料，以石墨为电极可直接构成燃料电池，则该电池的负极反应式为                                              ；若以1．12L/min（标准状况）的速率向电池中通入二甲醚，用该电池电解500mL2mol/L CuSO4溶液，通电0．50 min后，计算理论上可析出金属铜的质量为                         
（1）已知：① TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g)　ΔH＝＋140 kJ·mol－1
②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)　ΔH＝－221 kJ·mol－1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：________________。
（2）有一类甲醇质子交换膜燃料电池，需将甲醇蒸气转化为氢气，两种反应原理是：
A．CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
B．CH3OH(g)＋3/2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－676.7 kJ·mol－1
由上述方程式可知，CH3OH的标准燃烧热________(填“大于”“等于”“小于”或“不能确定”)－676.7 kJ·mol－1。已知水的气化热为44 kJ·mol－1，则氢气燃烧的热化学方程式为__________________________。
已知：P4 (s、白磷) + 5O2 (g) = P4O10 (s)  ΔH =" a" kJ/mol
P (s、红磷) + 5/4 O2(g) = 1/4P4O10(s) ΔH =" b" kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式                                         。
Ⅰ：工业上用CO2和H2在一定条件发生如下反应合成甲醇并放出大量的热：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1   回答下列问题。
（1）已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   ΔH2
则反应2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=           （用含ΔH1、ΔH2表示）
（2）若反应温度升高，CO2的转化率       (填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）写出在酸性环境中，甲醇燃料电池中的正极反应方程式                             
Ⅱ：生产甲醇的原料H2可用如下方法制得：CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g)，一定温度下，将2 mol CH4和4 mol H2O通入容积为10L的密闭反应室中，反应中CO的物质的量浓度的变化情况如图所示，请回答下列问题：

（4）反应进行到4分钟到达平衡。请计算从反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v(H2)为               ；并求此反应在此温度下的平衡常数（在答题卡对应的方框内写出计算过程）。
（5）在第5分钟时将容器的体积瞬间缩小一半后，若在第8分钟时达到新的平衡（此时CO的浓度约为0.25 mol·L—1 ），请在图中画出第5分钟后H2浓度的变化曲线。
二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚( CH3OCH3)。请回答下列问题：
(1)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)    △H= －90．8kJ/mol
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=－23．5kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=－41．3kJ/mol
总反应：3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) 的△H=           ；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是：
________（填字母代号）。
a．压缩体积     b．加入催化剂  c．减少CO2的浓度  d．增加CO的浓度
e．分离出二甲醚（CH3OCH3）
(2)已知反应②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=－23．5kJ/mol
某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度（mol·L-1）
0．40
0．6
0．6
①比较此时正、逆反应速率的大小比较：_________（填“>”、“<”或“=”）。
②该反应的平衡常数的表达式为K=_____,温度升高，该反应的平衡常数K____（填“增大”、“减小”或“不变”）
工业上合成氨的热反应方程式如下：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＝－92  kJ/mol
（1）若已知破坏1mol键、H—H键键分别需吸收的能量为946  kJ、436  kJ，则断开1molN—H需吸收的能量为                           kJ。
（2）在恒温恒压的条件下，将2mol  N2和6molH2通入一容积可变的容器中反应，达到平衡后气体的体积为反应前的75%，则该过程释放的能量为                   kJ，氮气的转化率为                       ，平衡后氨气占混合气体的体积分数为                                                 。
（3）若将1mol  N2和1molH2通入两个相同体积的密闭容器甲和乙中，甲容器保持温度和体积不变，乙容器保持温度和压强不变，经过一段时间后，两容器均达到平衡状态。
①建立平衡所需的时间：甲               乙（填“＞”,“＜”或“＝”）
②达到平衡后氨气的体积分数：甲               乙（填“＞”,“＜”或“＝”）
已知：
A．-393.5kJ/molB．-679.3 kJ/molC．-787 k J/mol D．+180.9 kJ/mol
硫单质有两种常见的同素异形体：单斜硫和正交硫。已知常温常压下：
① S (s，单斜)+O2 (g)→SO2 (g)+297.16kJ；
② S (s，正交)+O2 (g)→SO2 (g)+296.83kJ
下列说法正确的是
A．常温常压下单斜硫比正交硫稳定
B．单斜硫转变为正交硫的能量变化可用下图表示
C．S(g)+O2(g)→SO2(g)+Q3 Q3>296.83kJ
D．反应①中生成1 L SO2 (g)放出297.16kJ热量

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