题目内容

11.已知:2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-Q1 kJ•mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-Q2 kJ•mol-1
S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-Q3 kJ•mol-1
CO与镍反应会造成镍催化剂中毒,为防止镍催化剂中毒,工业上常用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫,则该反应的热化学方程式为(  )
A.SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g)△H=(2Q1-2Q2+Q3) kJ•mol-1
B.S(s)+2CO(g)═SO2(g)+2C(s)△H=(Q1-Q3) kJ•mol-1
C.SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g)△H=(Q1-2Q2+Q3) kJ•mol-1
D.SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g)△H=(2Q1-Q2+2Q3) kJ•mol-1

分析 用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫,反应的化学方程式为SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g),已知①2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-Q1 kJ•mol-1;②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-Q2 kJ•mol-1;③S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-Q3 kJ•mol-1,将②×2-①-③可得SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫的热化学方程式.

解答 解:用SO2将CO氧化,二氧化硫转化为单质硫,反应的化学方程式为SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g),
已知①2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-Q1 kJ•mol-1
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-Q2 kJ•mol-1
③S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-Q3 kJ•mol-1
将②×2-①-③可得SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g)△H=(Q1-2Q2+Q3) kJ•mol-1
故选C.

点评 该题考查热化学方程式的书写、反应热的计算,是高考中的常见题型,试题基础性强,难易适中.有利于培养学生学习化学的兴趣,有利于调动学生的学习积极性.

练习册系列答案
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1.甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,又称“木醇”或“木精”.甲醇是一碳化学基础的原料和优质的燃料,主要应用于精细化工、塑料、能源等领域.
已知甲醇制备的有关化学反应如下
反应①:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-90.77kJ•mol-1
反应②:CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H2
反应③:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-49.58kJ•mol-1
(1)反应②的△H2=+41.19kJ•mol-1
(2)若500℃时三个反应的平衡常数依次为K1、K2与K3,则K3=K1•K2(用K1、K2表示).已知500℃时K1、K2的值分别为2.5、1.0,并测得该温度下反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时 V> V(填“>”、“=”或“<”).
(3)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,c(CO)随反应时间t变化如图中曲线Ⅰ所示.若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ.当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是加入催化剂.当通过改变压强使曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,曲线Ⅲ达到平衡时容器的体积为2L.


(4)甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流.某种甲醇燃料电池工作原理如图所示,则通入a气体的电极电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+

(5)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸.常温条件下,将a mol/L的CH3COOH与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为$\frac{2b}{a-2b}$×10-7L/mol.
2.甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料.工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H
②CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-58kJ•mol-1
③CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)△H3=+41kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
 化学键 H═H C═O C≡O H-O C-H
 F/(kJ•mol-1 435 343 1076 465 X
则x=413;
(2)若T℃时将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中发生反应②,测得H2的物质的量随时间变化关系如图中状态I(图中实线)所示.图中数据A(1,6)代表在1min时H2的物质的量是6mol.
①T℃时状态I条件下,0~3min内CH3OH的平均反应速率v=0.28mol/(L•min),平衡常数K=0.5;
②其他条件不变时,仅改变某一条件后测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅱ所示,则改变的条件可能是增大压强;
③其他条件不变,仅改变温度时,测得H2的物质的量随时间变化如图中状态Ⅲ所示,则状态Ⅲ对应的温度>(填“>”、“<”或“=”)T℃;
④若状态Ⅱ的平衡常数为K2,状态Ⅲ的平衡常数为K3,则K2>(填“>”、“<”或“=”)K3
⑤一定温度下同,此反应在恒容容器中进行,能判断该反应达到化学平衡依据的是ac.
a.容器中压强不变              b.甲醇和水蒸汽的体积比保持不变
c.v(H2)=3v(CH3OH)      d.2个C═O断裂的同时有6个H-H断裂.

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