题目内容
【题目】根据要求完成下列各小题:
Ⅰ.(1)理论上稀的强酸、强碱反应生成1molH2O(l)时放出57.3kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式__________________________。
(2)已知:乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
+H2(g)
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能/kJmol-1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
计算上述反应的△H=_________kJmol-1。
Ⅱ.25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示,请回答下列问题:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | HClO |
电离平衡常数 | 1.7×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | 3.0×10-8 |
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为_____________________________。
(2)将少量CO2气体通入NaClO溶液中,写出反应的离子方程式:____________________。
【答案】 NaOH(aq)+1/2 H2SO4(aq)=1/2 Na2SO4(aq)+ H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1 +124 CH3COOH>H2CO3>HClO CO2+H2O+ClO-=HClO+HCO3-
【解析】Ⅰ.(1)稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量,稀硫酸和氢氧化钠稀溶液分别是强酸、强碱,则反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+
H2SO4(aq)═
Na2SO4(aq) +H2O(l) △H=-57.3kJ/mol,故答案为:NaOH(aq)+
H2SO4(aq)═
Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ/mol;
(2)反应热=反应物总键能-生成物总能键能,由有机物的结构可知,该反应的反应热是-CH2CH3中总键能与-CH=CH2、H2总键能之差,故△H=(5×412+348-3×412-612-436)kJmol-1 =+124kJmol-1,故答案为:+124;
Ⅱ.(1)酸的电离平衡常数越大,该酸电离程度越大,其酸性越强,根据表中数据知,酸的电离程度大小顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,所以酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>HClO>HCO3-,故答案为:CH3COOH>H2CO3>HClO;
(2)NaClO溶液中通入少量CO2,反应生成碳酸氢钠和次氯酸,反应的离子方程式为:ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO,故答案为:ClO-+CO2+H2O=HCO3-+HClO。
【题目】某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成甲醚(CH3OCH3)等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有:
①CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.1 kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH3
请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示,则在10 min时,改变的外界条件可能是__________________________。
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(2)反应③中ΔH3=_____________。800 ℃时,反应③的平衡常数K=1,测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见下表:
CO | H2O | CO2 | H2 |
0.5 mol | 8.5 mol | 2.0 mol | 2.0 mol |
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是_________(填代号)。
a.v正>v逆 b.v正<逆 c.v正=v逆 d.无法判断
(3)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。___________
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(4)某合成气的主要成分中的一氧化碳,在一定条件下也可用NaOH溶液与CO反应生成甲酸钠(HCOONa),进一步反应生成甲酸来消除CO污染。常温下将a mol的CO通入2 L b mol·L-1NaOH溶液中,恰好完全反应生成甲酸钠和含少量甲酸的混合溶液(假设溶液体积不变),测得溶液中c(Na+)=c(HCOO-),则该混合溶液中甲酸的电离平衡常数Ka=_________(用含a和b的代数式表示)。