8.为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施.化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算.
(1)实验测得,8g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,下列热化学方程式正确的是C
A、$\frac{1}{4}$CH30H+$\frac{3}{8}$02=$\frac{1}{4}$C02+$\frac{1}{2}$H20△H=-113.5kJ•mol-1
B、$\frac{1}{4}$CH30H(l)+$\frac{3}{8}$02(g)=$\frac{1}{4}$C02(g)+$\frac{1}{2}$H20(l)△H=+113.5kJ•mol-1
C、2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=-908kJ•mol-1
D、2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=+908kJ•mol-1
(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能.从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程.在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量.
化学键H-HN-HN≡N
键能/kJ•mol-1436391945
已知反应N2+3H2?NH3△H=a kJ•mol-1.试根据表中所列键能数据计算a的数值为-93.
(3)由金红石(TiO2)制备单质Ti,涉及的步骤为:TiO2-→TiCl4$→_{800℃,Ar}^{Mg}$Ti
已知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ•mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(s)+O2(g)△H=+141kJ•mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)═TiCl4(s)+2CO(g)的△H=-80kJ•mol-1
4.火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响.对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的.
(1)脱硝.利用甲烷催化还原NOx
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-1160kJ/mol
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)△H=-867 kJ/mol.
(2)脱碳.将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3
①取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1:3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图所示,则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3<0(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数表达式为$\frac{c({CH}_{3}OH)•c{(H}_{2}O)}{c({CO}_{2}){•c}^{3}{(H}_{2})}$.

②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.

试回答:0~10min内,氢气的平均反应速率为0.225mol/(L•min).第10min后,若向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2,则再次达到平衡时CH3OH(g)的体积分数变大(填“变大”、“减少”或“不变”).
(3)脱硫.
①有学者想利用如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料,A、B是惰性电极.则电子流出的电极为A(用A或B表示),A极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+

②某种脱硫工艺中将废气处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物,可作为化肥.硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH<7,其原因用离子方程式表示为NH4++H2O?NH3.H2O+H+;常温下,向一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的氨水溶液,使溶液中的NO3-和NH4+的物质的量浓度相等,则溶液的pH=7(填写“>”“=”或“<”).
 0  173138  173146  173152  173156  173162  173164  173168  173174  173176  173182  173188  173192  173194  173198  173204  173206  173212  173216  173218  173222  173224  173228  173230  173232  173233  173234  173236  173237  173238  173240  173242  173246  173248  173252  173254  173258  173264  173266  173272  173276  173278  173282  173288  173294  173296  173302  173306  173308  173314  173318  173324  173332  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网