题目内容

(共12分)(1)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出257.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。
①反应的热化学方程式为                                                
②又已知H2O(l)=H2O(g)   ΔH=+44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是              kJ。
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是                                                                  
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)="=" 2Fe(s)+3CO2(g)       △H=—24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g)     △H=—47.4kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)        △H= +640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:
_________________                                                     

(1)①N2H4(l)+2H2O2(l) = N2(g) +4H2O(g) △H=-644.25 KJ/mol (3分)
② 410.125  (3分)  
③产物不会造成环境污染。(3分)
(2)CO(g)+FeO(s) ="=" Fe(s)+CO2(g)   △H=―218.0kJ/mol  (3分)

解析试题分析:(1)①根据题意知,肼和双氧水反应生成氮气和水,化学方程式为:N2H4+2H2O2=N2+4H2O,0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出257.7kJ的热量,则1mol液态肼反应放出的热量为644.25kJ,热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=—644.25kJ/mol;②根据①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=—644.25kJ/mol;②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol;依据盖斯定律:①—②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=—820.25KJ/mol,16g液态肼物质的量为0.5mol,与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为410.125KJ;③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物为氮气和水,不会造成环境污染。
(2)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=—24.8kJ/mol     ①
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=—47.2kJ/mol    ②
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol      ③
根据盖斯定律:①×1/2—②×1/6—③×1/3得 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=—218.0kJ/mol 。
考点:考查热化学方程式的书写,盖斯定律应用,反应热的计算。

练习册系列答案
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(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

T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480

T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480

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:
___________________________________________。

CO是常见的化学物质,在工业生产中用途很广泛。
(1) 已知:某些反应的热化学方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)     ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)             ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)            ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出用CO除去空气中SO2,生成S(g)及CO2热化学方程式                      
(2) 某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式                                             
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:

实验



初始投料
2 molH2、1 molCO
1 mol CH3OH
4 molH2、2 molCO
平衡时n(CH3OH )
0.5mol
n2
n3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
体系的压强
P1
P2
P3
反应物的转化率
α1
α2
α3
①该温度下此反应的平衡常数K为          
②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是      (填序号)。
A.α1+α2=1            B.Q1+Q2=d
C.α3<α1              D.P3>2P1=2P2      
E.n2<n3<1.0mol     F.Q3<2Q1
③在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡,从开始到新平衡时H2的转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时CH3OH的物质的量浓度的变化曲线。

(4)实验室常用甲酸(一元酸)来制备CO。已知25℃时,0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分别为2.3和2.9。现有相同物质的量浓度的下列四种溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的顺序是                 ____(填写溶液序号)。关于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液描述正确的是           ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)

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