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2008年北京奥运会所用火炬燃料为丙烷(C3H8),悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷(C3H8),已知常温下1 mol丙烷燃烧放出2220 kJ热量,1 mol正丁烷燃烧放出2878kJ热量,1 mol异丁烷燃烧放出2869.6 kJ热量.试回答下列问题:
(1)表示正丁烷燃烧的热化学反应方程式________;
(2)下列有关说法正确的是________;
A.奥运火炬燃烧时的能量转化主要是由化学能转变为热能
B.相同条件下,正丁烷的热值比丙烷大
C.正丁烷比异丁烷不稳定
D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多
(3)已知1 mol H2燃烧生成液态水放出热量是285.8 kJ,现有5 mol氢气和丙烷的混合气体,完全燃烧时放热3847kJ,则氢气和丙烷的体积比为________.
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反应体系中各组分的部分性质见下表:
气体 | 氮气 | 氢气 | 氨 |
熔点/℃ | -210.01 | -252.77 | -77.74 |
沸点/℃ | -195.79 | -259.23 | -33.42 |
(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程,即反应后通过把混合气体的温度降低到____________,使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环。写出该反应的化学平衡常数表达式:K=____________。
(2)运用化学反应速率和化学平衡的观点说明工业上采用“使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环”的生产措施的理由:___________________________________________________。
(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。
(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),在673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图甲所示。下列叙述正确的是____________。
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比图中d点的值大
(5)1998年希腊亚里斯多德大学的Marncellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如下图乙。阴极的电极反应式为__________________________________________________________________。
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甲 乙
查看习题详情和答案>>(12分)能源是人类生活和社会发展的基础,研究化学反应中的能量变化,有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。阅读下列有关能源的材料,回答有关问题:
(1)从能量的角度看,断开化学键要 _ ,形成化学键要 。已知拆开1 mol H-H键、1 mol I-I、1 mol H-I键分别需要吸收的能量为436 kJ、151 kJ、299 kJ。则由氢气和碘反应生成1 mol HI需要 __ (填“放出”或“吸收”) ___ kJ的热量。
(2)沼气是一种廉价能源,农村存在大量的秸秆、杂草等废弃物,它们经微生物发酵之后,便可产生沼气,可用来点火做饭。已知8g甲烷完全燃烧生成液态水时放出445.0kJ的热量,请写出甲烷燃烧热的热化学方程式____________________________________。
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(3)在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化。
在如图甲、乙两装置中,甲中负极电极反应式为_____________________,
溶液中的阳离子向_____极移动(填“正”或“负”);乙中铝电极作__________极,发生______反应(填“氧化”或“还原”)。
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(12分)在密闭容器中,保持一定温度进行如下反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),已知加入1 mol N2和3 mol H2,在恒压条件下达到平衡时生成a mol NH3,在恒容条件下达到平衡时生成b mol NH3(见下表中编号①的一行)。若相同条件下,达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变。回答下列问题:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K=___________。
(2)平衡常数K值越大,表明建立平衡时___________(填字母序号)。
| A.N2的转化率越高 | B.NH3的产量越大 |
| C.正反应进行得越彻底 | D.化学反应速度越快 |
(4)填写下表:
| 状态 条件 | 起始时物质的物质的量(mol) | 平衡时NH3的物质的量 (mol) | |||
| 编号 | X(N2) | Y(H2) | Z(NH3) | ||
| 恒容 | ① | 1 | 3 | 0 | b |
| ② | 0 | 0 | | b | |
| ③ | | 2.25 | | b | |
在密闭容器中,保持一定温度进行如下反应N2(g)+ 3H2(g)
2NH3(g),已知加入1 mol N2和3 mol H2,在恒压条件下达到平衡时生成a
mol NH3,在恒容条件下达到平衡时生成b mol NH3(见下表中编号①的一行)。若相同条件下,达到平衡时混合物中各组分的百分含量不变。回答下列问题:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K= 。
(2)平衡常数K值越大,表明建立平衡时 (填字母序号)。
A.N2的转化率越高 B.NH3的产量越大
C.正反应进行得越彻底 D.化学反应速度越快
(3)a与b的关系是:a b(填>、<、=)
(4)填写下表空格:
|
状态 条件 |
起始时物质的物质的量(mol) |
平衡时NH3的物质的量 (mol) |
|||
|
编号 |
X(N2) |
Y(H2) |
Z(NH3) |
||
|
恒容 |
① |
1 |
3 |
0 |
b |
|
② |
0 |
0 |
|
b |
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③ |
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2.25 |
|
b |
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