题目内容

【题目】根据碘与氢气反应的热化学方程式:

I2(g)+H2(g) 2HI(g) H=-9.48 k.J·mol-1

I2(s)+H2((g) 2HI(g)H=+26.48k.J·mol-1

下列判断正确的是

A.254gI(g)中通入2gH2(g),反应放热9.48kJ

B.1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差17.00kJ

C.反应②的反应物总能量比反应①的反应物总能量低

D.反应①的生成物比反应的生成物稳定

【答案】C

【解析】

已知:①I2(g)+H2(g)2HI(g)H=-9.48kJmol-1;②I2(s)+H2(g)2HI(g)H=+26.48kJmol-1,利用盖斯定律将①-②可得I2(g)=I2(s)H=-9.48kJmol-1-26.48kJmol-1=-35.96kJmol-1
An(I2)=1moLn(H2)=1mol,由于该反应为可逆反应不能完全进行,则放出的热量小于9.48kJ,故A错误;
B.由I2(g)=I2(s)H=-35.96kJmol-1,可知1mol固态碘与1mol气态碘所含的能量相差35.96kJ,故B错误;
C.由I2(g)=I2(s)H=-35.96kJmol-1,可知I2(g)能量大于I2(s),故C正确;
D.反应①、②的产物都是HI,状态相同,稳定性相同,故D错误;
故选:C

练习册系列答案
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【题目】(11分)甲烷水蒸气催化重整(SMR)是传统制取富氢混合气的重要方法,具有工艺简单、成本低等优点。回答下列问题:

1)已知1000 K时,下列反应的平衡常数和反应热:

CH4(g) C(s)+2H2(g) K1=10.2 ΔH1

2CO(g) C(s)+CO2(g) K2=0.6 ΔH2

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K3=1.4 ΔH3

CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) K4 ΔH4SMR)则1000 K时,K4=____________ΔH4=_________(用ΔH1ΔH2ΔH3来表示)。

2)在进入催化重整装置前,先要对原料气进行脱硫操作,使其浓度为0.5 ppm以下。脱硫的目的为______________

3)下图为不同温度条件下电流强度对CH4转化率的影响。由图可知,电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用,则可推知ΔH4____0(填“>”“<”)。

4)下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H2产率的影响。由图可知,随着温度的降低,电流对H2产率的影响作用逐渐____________(填增加”“减小不变),600 ℃时,电流对三种催化剂中的____________(用图中的催化剂表示式回答)影响效果最为显著,当温度高于750 ℃时,无论电流强度大小,有无催化剂,H2产率趋于相同,其原因是______________

5)我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究,通常认为该反应分两步进行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氢物种),其中碳(或碳氢物种)吸附在催化剂上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2–)H2;第二步:碳(或碳氢物种)和H2O反应生成CO2H2,如Cads/[C(H)n]ads +2H2O→CO2 +(2+)H2。反应过程和能量变化残图如下(过程①没有加催化剂,过程②加入催化剂),过程①和②ΔH的关系为:①_______②(填“>”“<”);控制整个过程②反应速率的是第_______步,其原因为____________________________

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