题目内容

甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。

(1)甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是    (填“吸热”或“放热”)反应。 
(2)过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?    ,原因是                     
(3)写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式:                      。 

(1)吸热
(2)相同 一个化学反应的反应热仅与反应始态和终态有关,而与反应的途径无关
(3)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) ΔH=+(E2-E1)kJ·mol-1

解析

练习册系列答案
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磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物有着广泛的应用。

(1)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
请回答问题:
①PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是                                    
②P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H3    
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:

t / s
0
50
150
250
350
n(PCl3) / mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
 
①反应在50~150s 内的平均速率v(PCl3)=            
②试计算该温度下反应的平衡常数(写出计算过程,保留2位有效数字)
(3)NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如图所示。

①为获得较纯的Na2HPO4,pH应控制在      ;pH=6时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为:                                                 
②Na2HPO4溶液呈碱性,加入足量的CaCl2溶液,溶液显酸性,溶液显酸性的原因是(从离子平衡角度分析)                                                               

运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义.
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如下图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态).根据图示回答下列问题:

①恒温、恒压条件下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡,向体系中通入氦气,平衡        移动(填“向左”、“向右”或“不”);
②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>”、“<”或“=”,下同);若反应进行到状态D时,v  v(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(2)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.
①上图2是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式:                                        
(△H的数值用含字母a、b的代数式表示)
②氨气溶于水得到氨水.在25℃下,将a mol?L-1的氨水与b mol?L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式                             
(3)已知25°C时Ksp[AgCl]=1.6×10-10mol2?L-2,Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2),在25℃下,向0.1L0.002mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入0.1L0.002mol?L-1硝酸银溶液,有白色沉淀生成.从沉淀溶解平衡的角度解释产生沉淀的原因是                       ,向反应后的浊液中,继续加入0.1L0.002mol?L-1的NaI  溶液,看到的现象是        ,产生该现象的原因是(用离子方程式表示)                       

工业制硝酸的主要反应为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g)△H。
(1)已知氢气的燃烧热为285.8 kJ/mol。
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ/mol;
H2O(1)=H2O(g)△H=+44.0 kJ/mol;
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.6 kJ/mol。
则上述工业制硝酸的主要反应的△H=                        
(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度如下表:

①反应在第2 min到第4 min时,O2的平均反应速率为                  
②反应在第6 min时改变了条件,改变的条件可能是         (填序号)。
A.使用催化剂     B.升高温度  C.减小压强     D.增加O2的浓度
③下列说法中能说明4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6 H2 O(g)达到平衡状态的是       (填序号)。
A.单位时间内生成n mol NO的向时,生成n mol NH3
B.条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.百分含量w(NH3)=w(NO)
D.反应速率v(NH3):u(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6
E.若在恒温恒压下容积可变的容器中反应,混合气体的密度不再变化
(3)某研究所组装的CH3OH-O2燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时,b口通入的物质为____     
②该电池正极的电极反应式为:                        
③以此电池作电源,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理(装置如图所示)的过程中,发现溶液逐渐变浑浊并有气泡产生,其原因可能是                                  (用相关的离子方程式表示)。

2013年春季,全国各地持续出现严重的雾霾天气,给人们的生产、生活造成了严重的影响。汽车尾气中含有CO、氮氧化物、烟尘等污染物,是导致雾霾天气的原因之一。请回答下列有关问题。
(1)下列说法正确的是________。
A.NO、CO、CO2均为酸性氧化物
B.CO2的大量排放会导致温室效应,所以应尽量选用公共交通,提倡低碳出

C.汽车尾气中的氮氧化物主要是空气中的氮气与氧气在高温条件下生成的
(2)为减轻污染,北京为汽车加装了“三效催化净化器”,可将尾气中的CO、NO转化为参与大气循环的无毒混合气体,反应如下:2NO+2CON2+2CO2,则该反应的化学平衡常数表达式K=________。
(3)已知下列热化学方程式:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol1
则汽车尾气转化反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________。
(4)当固体催化剂质量一定时,增大其表面积可加快化学反应速率。如图表示在其他条件不变时,反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)中NO的浓度[c(NO)]随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。

①图中T1________T2(填“>”或“<”)。
②若催化剂的表面积S1>S2,在图中画出c(NO)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(5)低温脱硝技术可用于处理各种废气中的氮氧化物,发生的化学反应为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) ΔH<0。在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是________。
A.反应中每转移3 mol电子,生成标准状况下N2的体积为22.4 L
B.平衡时,若其他条件不变,增大NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率
减小
C.因为反应物比生成物的物质的量少,所以反应物比生成物的能量低
D.其他条件不变时,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大

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