1.燃烧a g乙醇(液态)生成CO2气体和液态H2O放出热量为Q kJ,经测定a g乙醇与足量Na反应能生成H25.6L(标准状况),则乙醇燃烧的热化学方程式正确的是( )
A. | C2H5OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(l)△H=-Q kJ•mol-1 | |
B. | C2H5OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(l)△H=-$\frac{1}{2}$Q kJ•mol-1 | |
C. | $\frac{1}{2}$C2H5OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)→CO2(g)+$\frac{3}{2}$H2O(l)△H=+Q kJ•mol-1 | |
D. | C2H5OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(l)△H=-2Q kJ•mol-1 |
19.CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标.
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4,发生如下反应:CO2 (g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g).平衡体系中各组分体积分数如下表:
①此温度下该反应的平衡常数K=64
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ•mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g)△H=+2.8kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g) 的△H=+247.3kJ•mol-1
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸.
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图1所示.250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是增大反应压强、增大CO2的浓度
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2.①如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是ab
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
②Li2O吸收CO2后,产物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、释放CO2.原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3
(4)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品.反应A:CO2+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{高温}$CO+H2+O2
高温电解技术能高效实现(3)中反应A,工作原理示意图如图2:CO2在电极a放电的反应式是CO2+2e-═CO+O2-.
(1)250℃时,以镍合金为催化剂,向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4,发生如下反应:CO2 (g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g).平衡体系中各组分体积分数如下表:
物质 | CH4 | CO2 | CO | H2 |
体积分数 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
②已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ•mol-1
CO(g)+H2O (g)=CO2(g)+H2 (g)△H=+2.8kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)?2CO(g)+2H2(g) 的△H=+247.3kJ•mol-1
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸.
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图1所示.250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是增大反应压强、增大CO2的浓度
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2.①如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是ab
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
②Li2O吸收CO2后,产物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、释放CO2.原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是CO2+Li4SiO4?Li2CO3+Li2SiO3
(4)利用反应A可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品.反应A:CO2+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{高温}$CO+H2+O2
高温电解技术能高效实现(3)中反应A,工作原理示意图如图2:CO2在电极a放电的反应式是CO2+2e-═CO+O2-.
17.700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2).
下列说法正确的是( )
反应时间/min | n(CO)/mol | H2O/mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
t1 | 0.80 | |
t2 | 0.20 |
A. | 反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol•L-1•min-1 | |
B. | 保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.40 mol | |
C. | 保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数减小 | |
D. | 温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应 |
16.肼(N2H4)与N2O4,是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂.
(1)已知:2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(l)△H=-1225kJ.mol-1
则使1mol N2O4 (l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是1793kJ.
(2)800℃时,某密闭容器中存在如下反应:2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)△H>0,若开始向容器中加入1mol/L的NO2,反应过程中NO的产率随时间的变化如图曲线I所示.
①反应Ⅱ相对于反应I而言,改变的条件可能是加入催化剂.
②请在图中绘制出在其它条件与反应I相同时,反应在820℃时进行,NO的产率随时间的变化曲线.
③800℃时,若开始时向容器中同时加入1mol/LNO、0.2mol/LO2、0.55mol/L N02,则v(正)>v(逆)
(3)己知N2H4(g)?2NO2(g)△H=+57.20kJ/mol,t时,将一定量的NO2、N2O4,充人一个容器为2L的恒容密闭容器中,浓度随时间变化关系如下表所示:
①c( X)代表NO2(填化学式)的浓度,该反应的平衡常数K=0.9.
②前10min内用NO2表示的反应速率为0.04mol/(L.min),20min时改变的条件是增大NO2的浓度;重新达到平衡时,NO2的百分含量b(填选项前字母).
a.增大 b.减小 c.不变 d.无法判断.
(1)已知:2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(l)△H=-1225kJ.mol-1
化学键 | N-H | N-N | N≡N | O-H |
键能(kJ.mol-1) | 390 | 190 | 946 | 460 |
(2)800℃时,某密闭容器中存在如下反应:2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)△H>0,若开始向容器中加入1mol/L的NO2,反应过程中NO的产率随时间的变化如图曲线I所示.
①反应Ⅱ相对于反应I而言,改变的条件可能是加入催化剂.
②请在图中绘制出在其它条件与反应I相同时,反应在820℃时进行,NO的产率随时间的变化曲线.
③800℃时,若开始时向容器中同时加入1mol/LNO、0.2mol/LO2、0.55mol/L N02,则v(正)>v(逆)
(3)己知N2H4(g)?2NO2(g)△H=+57.20kJ/mol,t时,将一定量的NO2、N2O4,充人一个容器为2L的恒容密闭容器中,浓度随时间变化关系如下表所示:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
c(X)/(mol/L) | 0.2 | c | 0.6 | 0.6 | 1.0 | c1 | c1 |
c(Y)(mol/L) | 0.6 | c | 0.4 | 0.4 | 0.4 | c2 | c2 |
②前10min内用NO2表示的反应速率为0.04mol/(L.min),20min时改变的条件是增大NO2的浓度;重新达到平衡时,NO2的百分含量b(填选项前字母).
a.增大 b.减小 c.不变 d.无法判断.
15.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A. | 反应物的总能量低于生成物的总能量时,该反应必须加热才能发生 | |
B. | 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H1=-akJ•mol-1,则氢气燃烧热为akJ•mol-1 | |
C. | 2NaOH(aq)+H2SO4(aq)═Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-akJ•mol-1,则中和热为0.5akJ•mol-1 | |
D. | N2(g)+3H2(g)═2NH3(g);△H=-akJ•mol-1,则将14gN2(g)和足量H2置于一密闭容器中,充分反应后放出0.5akJ的热量 |
13.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=a kJ•mol-1.
(1)已知:①Fe2O3+3C(石墨,s)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ•mol-1②C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ•mol-1则a=-28.5kJ•mol-1.
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{3}(C{O}_{2})}{{c}^{3}(CO)}$,温度升高后,K值减小(填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L的恒容密闭容器甲和乙中,分别按照如表所示数据加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.
①甲容器中CO的平衡转化率为60%.
②下列说法正确的是AB(填字母)
a.容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙两容器中,CO的平衡浓度之比为2:3
d.增加Fe2O3的量可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀.下列装置中的烧杯里盛有等浓度、等体积的NaCl溶液.
①在a~c装置中,能保护铁的是bc(填字母).
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是锌(填名称).
0 173378 173386 173392 173396 173402 173404 173408 173414 173416 173422 173428 173432 173434 173438 173444 173446 173452 173456 173458 173462 173464 173468 173470 173472 173473 173474 173476 173477 173478 173480 173482 173486 173488 173492 173494 173498 173504 173506 173512 173516 173518 173522 173528 173534 173536 173542 173546 173548 173554 173558 173564 173572 203614
(1)已知:①Fe2O3+3C(石墨,s)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ•mol-1②C(石墨,s)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ•mol-1则a=-28.5kJ•mol-1.
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{3}(C{O}_{2})}{{c}^{3}(CO)}$,温度升高后,K值减小(填“增大”、“不变”或“减小”).
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L的恒容密闭容器甲和乙中,分别按照如表所示数据加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.
Fe2O3 | CO | Fe | CO2 | |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
②下列说法正确的是AB(填字母)
a.容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙两容器中,CO的平衡浓度之比为2:3
d.增加Fe2O3的量可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀.下列装置中的烧杯里盛有等浓度、等体积的NaCl溶液.
①在a~c装置中,能保护铁的是bc(填字母).
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是锌(填名称).