题目内容

（8分）把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C(s) +O2 (g)=CO2(g)     △H1<0                    ①
途径II：先制成水煤气：C(s) +H2O(g)=CO(g)+H2(g)  △H2>0   ②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2 (g)=2CO2(g)  △H3<0               ③
2H2(g)+O2 (g)=2H2O(g)  △H4<0                ④
请回答下列问题：
（1）途径I放出的热量  ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
（2）△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是              。
（3）12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为                                             。
（4）煤炭作为燃料采用途径II的优点有                                              。

（1）等于 （2）ΔH1=ΔH2+1/2（ΔH3+ΔH4） （3）C(s) +!/2O2(g)=CO(g)  ΔH=-110.35KJ/mol （4）燃料燃烧充分，利用率高，放热多，污染少。

解析试题分析：化学反应产生的热量的多少只与物质的起始状态和终了状态有关，而与反应途径无关。如果起始状态和终了状态相同，则放出的热量也就相同。ΔH1=ΔH2+1/2（ΔH3+ΔH4）.12g 炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110.35kJ热量。其热化学方程式为：C(s) +!/2O2(g)=CO(g)  ΔH=-110.35KJ/mol。煤炭作为燃料采用途径II可以使燃料充分燃烧，燃料的利用率高，放出热量多，污染也少。更清洁环保。
考点：考查盖斯定律的应用。

练习册系列答案
相关题目

二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应（均为可逆反应）：
①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g)                                 △H1=—90．1 kJ·mol-1
②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g)                     △H2=—49．0 kJ·mol-1
水煤气变换反应③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g)            △H3=—41．1 kJ·mol-1
二甲醚合成反应④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)         △H4=—24．5 kJ·mol-1
（1）由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为                            。
（2）一定温度下，在恒容密闭容器中进行反应①，下列描述能说明反应到达平衡状态的是             。
a.容器中气体平均相对分子质量保持不变
b.容器中气体密度保持不变 
c.CH3OH(g)浓度保持不变
d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率
（3）一定温度下，将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④，一段时间后到达平衡状态，反应过程中共放出49kJ热量，则CH3OH(g)的平衡转化率为       ，该温度下，平衡常数K=             ；该温度下，向容器中再充入2mol CH3OH(g)，对再次达到的平衡状态的判断正确的是             。
a.CH3OH(g)的平衡转化率减小
b.CH3OCH3 (g)的体积分数增大
c.H2O(g)浓度为0．5mol·L-1
d.容器中的压强变为原来的1．25倍
（4）二甲醚—氧气燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇燃料电池，若电解质为酸性，二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为                             ；消耗2．8L(标准状况)氧气时，理论上流经外电路的电子       mol

过度排放CO2会造成“温室效应”，为了减少煤燃烧对环境造成的污染，煤的气化是高效、清洁利用煤炭的重要途径。煤综合利用的一种途径如图所示。

（1）已知①C(s) ＋ H2O(g) = CO(g)＋H2(g)      ΔH1＝＋131.3 kJ·mol－1
②C(s) ＋ 2H2O(g) = CO2(g) ＋ 2H2(g) ΔH2＝＋90 kJ·mol－1
则一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是   ________________________，
（2）用下图原电池装置可以完成过程⑤的转化，该装置b电极的电极反应式是_______________________。

（3）在压强为0.1 MPa条件下，容积为V L的密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇：
CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示，则：

①p1________p2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②在其他条件不变的情况下，向容器中再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的平衡转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在p1下，100 ℃时，CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)反应的平衡常数为________(用含a、V的代数式表示)。
（4）如图表示CO2与H2反应生成CH3OH和H2O的过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：

关于该反应的下列说法中，正确的是________(填编号)。
A．ΔH＞0，ΔS＞0              B．ΔH＞0，ΔS＜0
C．ΔH＜0，ΔS＜0              D．ΔH＜0，ΔS＞0
（5）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示：

①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝________。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是________(填编号)。
A．升高温度             B．将CH3OH(g)及时液化移出
C．选择高效催化剂       D．再充入1 mol CO2和3 mol H2

（1） 8g液态的CH3OH在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出Q kJ的热量。试写出液态CH3OH燃烧热的热化学方程式                             。
（2）在化学反应过程中，破坏旧化学键需要吸收能量，形成新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＋3H2=2NH3　ΔH＝a KJ/mol。
试根据表中所列键能数据计算a的数值为：               。
（3）已知：C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)  ΔH1＝－393.5 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)  ΔH2＝－571.6 kJ/mol
2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH3＝－2599 kJ/mol
根据盖斯定律，由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的热化学方程式：
                                                          。

已知：①溶液中CrO42—显黄色，Cr2O72-显橙红色
②PbCrO4难溶于水，也难溶于强酸
③H+(aq）+OH-（aq）=H2O(l）； ΔH=" —a" KJ/mol
3Cl2（g）+2Cr3+（aq）+16OH-(aq）=2CrO42-（aq）+6Cl-（aq）+8H2O(l)；ΔH="—b" KJ/mol
2CrO42-（aq）+2H+(aq）Cr2O72-（aq）+H2O(l）；ΔH="—c" KJ/mol
平衡常数K=9．5×104   （上述a、b、c均大于0）
对上述反应⑤，取50mL溶液进行试验，部分测定数据如下：

时间（s）
0
0．01
0．02
0．03
0．04
n （CrO42—）（mol）
0．01
8．0×10-4
5．4×10-4
5．0×10-4
 
n （Cr2O72—）（mol）
0
 
4．73×10-3
 
4．75×10-3
 
试回答下列问题：
（1）0.02s到0.03s之间用Cr2O72-表示该反应的平均反应速率为               
下列说法正确的（  ）
A、0.03s时V正（CrO42—）=2V逆（Cr2O72—）
B、溶液pH值不变说明该反应已达平衡状态
C、溶液中c（CrO42—）：c（Cr2O72—）=2:1时该反应已达平衡状态
D、反应放热2．5×10-3c KJ时CrO42—的转化率为50％
E、升温该反应平衡常数变大
F、0．04s时加入足量的Pb（NO3)2 可使溶液由橙色变为黄色
（3）0．03s时溶液的pH=         
（4）已知酸性条件下Cr2O72—将Cl-氧化为Cl2，本身被还原为Cr3+为放热反应，试写出该反应的热化学方程式：                            

把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：C(s) +O2 (g) == CO2(g)     △H1<0                     ①
途径II：先制成水煤气：C(s) +H2O(g) == CO(g)+H2(g)  △H2>0    ②
再燃烧水煤气：2CO(g)+O2 (g) == 2CO2(g)  △H3<0               ③
2H2(g)+O2 (g) == 2H2O(g)  △H4<0               ④
请回答下列问题：
（1） 途径I放出的热量          ( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
（2） △H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是                      。
（3）12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，放出110．35kJ热量。其热化学方程式为                                              。
（4）煤炭作为燃料采用途径II的优点有                              

（1）在298K时，1molC2H6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量1558．3 kJ。写出该反应的热化学方程式                                 。
（2）利用该反应设计一个燃料电池：用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，在电极上分别
通入乙烷和氧气。通入乙烷气体的电极应为     极（填写“正”“负”）该电极上发生的电极反应
式是                                    
（3）如图所示实验装置中，石墨棒上的电极反应式为                     ；如果起始时盛有1000mLpH=5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入         __________（填物质名称）。

(1)CH4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O(g )    ΔH=-802.3kJ/mol
该热化学反应方程式的意义是_____________________________________。
(2)已知2g乙醇完全燃烧生成液态水放出Q kJ的热量，写出表示乙醇燃烧热的热化学方
程式：____________________________________________________________.
(3)已知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol 键分别需要的能量是436kJ、391KJ、946kJ，则N2与H2反应生成1mol NH3(g)的热化学方程式是___________________.
(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焓变进行推算。
已知：C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)       ΔH=-393.5kJ/mol   ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)               ΔH=-571.6kJ/mol   ②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=-2599kJ/mol   ③
根据盖斯定律，计算298K时由C（石墨，s）和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变：
____________________________.

氨气是生产化肥、硝酸等的重要原料，围绕合成氨人们进行了一系列的研究
（1）氢气既能与氮气又能与氧气发生反应，但是反应的条件却不相同。
已知：2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)  ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol

计算断裂1 mol N≡N键需要能量      kJ ， 氮气分子中化学键比氧气分子中的化学键键     （填“强”或“弱”），因此氢气与二者反应的条件不同。
（2）固氮是科学家致力研究的重要课题。自然界中存在天然的大气固氮过程：N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ，工业合成氨则是人工固氮。
分析两种固氮反应的平衡常数，下列结论正确的是       。

 反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
350
400
450
K
3.84×10-31
0.1
5×108
1.847
0.507
0.152
 
A．常温下，大气固氮几乎不可能进行，而工业固氮非常容易进行
B．人类大规模模拟大气固氮是无意义的
C．工业固氮温度越低，氮气与氢气反应越完全
D．K越大说明合成氨反应的速率越大
（3）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料, 发生反应：3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)测得甲容器中H2的转化率为40%。
 
N2
H2
NH3
甲
1
3
0
乙
0.5
1.5
1
丙
0
0
4
判断乙容器中反应进行的方向       。（填“正向”或“逆向”）
达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数大小顺序为       。
（4）氨气是合成硝酸的原料，写出氨气与氧气反应生成一氧化氮和气态水的热化学方程式       。

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