题目内容
用“>”、“<”或“=”填空:
(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),光照和点燃条件的ΔH(化学计量数相同)分别为ΔH1、ΔH2,ΔH1______ΔH2;
(2)相同条件下,2mol氢原子所具有的能量 1mol氢分子所具有的能量;
(3)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中ΔH的大小:ΔH1_____ΔH2。
①4P(白磷,s) +5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1,②4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2;
(4)已知:101 kPa时,2C(s) +O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1,则碳的燃烧热数值 110.5 kJ·mol-1;
(5)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH- (aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol,则浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量 57.3 kJ;
(6)可逆反应:aA(气)+bB(气)cC(气)+dD(气);ΔH=Q,根据图回答:
P1 ______ P2;②(a+b)______(c+d);③t1℃______ t2℃。
(16分)(1)=;(2)>;(3)<;(4)>;(5)>;(6)①< ②< ③>
解析试题分析:(1)根据盖斯定律可知,反应热只与反应物和生成物的始态与终态有关系,而与反应条件无关系,所以ΔH1=ΔH2;
(2)断键是吸热的,而形成化学键是放热的,因此相同条件下,2mol氢原子所具有的能量>1mol氢分子所具有的能量;
(3)常温时红磷比白磷稳定,这说明白磷的总能量高于红磷的总能量,所以白磷转化为红磷是放热反应。根据盖斯定律可知,①-②即得到反应4P(白磷,s)=4P(红磷,s),则该反应的反应热△H=ΔH1-ΔH2<0,所以ΔH1<ΔH2;
(4)燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。由于碳完全燃烧放出的热量高于碳不完全燃烧放出的热量,所以根据热化学方程式2C(s) +O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ·mol-1可知,碳的燃烧热数值>110.5 kJ·mol-1;
(5)中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量。由于浓硫酸溶于水放出热量,所以根据方程式H+(aq)+OH- (aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol可知,浓硫酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量>57.3 kJ;
(6)①根据图像可知,压强为P2的曲线首先达到平衡状态,由于压强大反应速率快,达到平衡的时间少,所以压强是P2大于P1,即P1<P2;
②根据图像可知,压强越大,反应物A的转化率越低,这说明增大压强平衡向逆反应方向越低,因此正方应是体积增大的可逆反应,所以(a+b)<(c+d);
③根据图像可知,t1℃是曲线首先达到平衡状态,由于温度高,反应速率快,达到平衡的时间少,所以温度应该是t1℃> t2℃。
考点:考查反应热的判断、计算;外界条件对反应速率和平衡状态的影响以及图像识别等
金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:
WO3 (s) + 3H2 (g)W (s) + 3H2O (g)
请回答下列问题:
⑴上述反应的化学平衡常数表达式为___________________________。
⑵某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为2:3,则H2的平衡转化率为_____________________;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应_____________________(填“吸热”或“放热”)。
⑶上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度 | 25℃ ~ 550℃ ~ 600℃ ~ 700℃ |
主要成份 | WO3 W2O5 WO2 W |
第一阶段反应的化学方程式为___________________________;580℃时,固体物质的主要成分为________;假设WO3完全转化为W,则三个阶段消耗H2物质的量之比为____________________________________。
⑷ 已知:温度过高时,WO2 (s)转变为WO2 (g);
WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g);ΔH = +66.0 kJ·mol-1
WO2 (g) + 2H2(g) W (s) + 2H2O (g);ΔH = -137.9 kJ·mol-1
则WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
⑸钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:W (s) +2I2 (g)WI4 (g)。下列说法正确的有____________。
a.灯管内的I2可循环使用
b.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
c.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
d.温度升高时,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢
氨在国民经济中占有重要地位。
(1)合成氨工业中,合成塔中每产生2molNH3,放出92.2 kJ热量。
①工业合成氨的热化学方程式是 。
②若起始时向容器内放入2molN2和6molH2,达平衡后放出的热量为Q,则Q(填“>”、“<”或“=”)_______184.4 kJ。
③已知:
1molN-H键断裂吸收的能量约等于 kJ。
(2)工业生产尿素的原理是以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应的化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l),该反应的平衡常数和温度关系如下:
T / ℃ | 165 | 175 | 185 | 195 |
K | 111.9 | 74.1 | 50.6 | 34.8 |
①焓变ΔH(填“>”、“<”或“=”)_______0。
(3)已知:
①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180 kJ·mol-1
②N2(g)+3H2(g)??2NH3(g) ΔH2=-92.4 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1
氨的催化氧化反应的热化学方程式为
尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥,在工农业生产中有着非常重要的地位。
(1)工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(l)+CO2(g)H2O(l)+H2NCONH2(l) △H=-103.7 kJ·mol-1
下列措施中有利于提高尿素的生成速率的是
A.采用高温 |
B.采用高压 |
C.寻找更高效的催化剂 |
D.减小体系内CO2浓度 |
第一步:2NH3(l)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步:H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2.
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和l mol二氧化碳,实验测得反应中各组分随时间的变化如下图I所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定,总反应进行到 min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上图II所示,则△H2 0(填“>” “<” 或 “=”)
(3)在温度70-95℃时,工业尾气中的NO、NO2可以用尿素溶液吸收,将其转化为N2
①尿素与NO、NO2三者等物质的量反应,化学方程式为
②已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g).△H=180.6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.4 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ·mol-1
则4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g) △H= kJ·mol-1
(4)尿素燃料电池结构如上图III所示。其工作时负极电极反应式
可表示为 。
甲醇是一种常用的燃料,工业上可以用CO和H2在一定条件下合成甲醇。
(1)已知CO(g)、H2(g)、CH3OH(1)的燃烧热△H分别为:-283.0kJ/mol、-285.8 kJ/mol、-726.5kJ/mol,则CO合成甲醇的热化学方程式为: 。
(2)在恒容密闭容器中CO与H2发生反应生成甲醇,各物质浓度在不同条件下的变化状况如图所示(开始时氢气的浓度曲线和8分钟后甲醇的浓度曲线未画出。4分钟和8分钟改变的条件不同):
①下列说法正确的是
A.起始时n(H2)为1.7mol |
B.当容器内压强恒定时,说明反应达到平衡状态 |
C.4分钟时,改变的条件是升高温度 |
D.7分钟时,v(CO)=v(CH3OH) |
③在3min时该反应的平衡常数K= (计算结果)
④在图中画出8~12min之间c(CH3OH)曲线
(2)2009年,中国在甲醇燃料电池技术上获得突破,组装了自呼吸电池及主动式电堆,其装置原理如图甲。
①该电池的负极反应式为: 。
②乙池是一铝制品表面“钝化”装置,两极分别为铝制品和石墨。
M电极的材料是 ,该铝制品表面“钝化”时的反应式为: 。