题目内容
9.(1)未来新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或污染很小,且可以再生.下列属于未来新能源标准的是B①天然气 ②煤 ③核能 ④石油 ⑤太阳能 ⑥生物质能 ⑦风能 ⑧氢能
A.①②③④B.⑤⑥⑦⑧C.③⑤⑥⑦⑧D.③④⑤⑥⑦⑧
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183 kJ•moL-1.
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是增大.(填“增大”、“减小”或“不变
(3)工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2、和CO的燃烧热(△H)分别为-890.2kJ•mol-1、-285.8kJ•mol-1和-283.0kJ•mol-1,则生成1mol CO所需热量为123.7kJ.
分析 (1)煤、石油、天然气是化石燃料,太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等都是新能源;
(2)①根据能量变化图计算反应热,反应热=吸收的能量-放出的能量,再根据热化学反应方程式的书写规则书写;
②温度升高,平衡向吸热方向移动;
(3)根据CH4、H2、和CO的燃烧热分别写出燃烧的热化学方程式,利用盖斯定律书写该反应的热化学方程式,据此计算.
解答 解:(1)煤、石油、天然气是化石能源,能引起严重的空气污染,不是新能源.常见新能源有:太阳能、核能、地热能、潮汐能、风能、氢能、生物质能等,这些能源对环境污染小,属于对环境友好型能源,
故答案为:B;
(2)①该反应中的反应热=(945+498)kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol,所以其热化学反应方程式为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183 kJ•moL-1,
故答案为:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+183 kJ•moL-1;
②温度升高,平衡向吸热方向移动,化学平衡常数增大,
故答案为:增大;
(3)根据CH4、H2、和CO的燃烧热分别写出燃烧的热化学方程式:
①O2(g)+2H2(g)=2H2O(L)△H=-571.6kJ•mol -1;
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L)△H=-890.2kJ•mol-1;
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ•mol-1,
利用盖斯定律将②-①-③可得:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g);△H=+247.4kJ•mol -1,
即生成2molCO,需要吸热247.4KJ,故生成1molCO,需要吸热$\frac{1}{2}×$247.4KJ=)123.7kJ,
故答案为:123.7kJ.
点评 本题涉及热化学反应方程式、化学平衡常数、未来新能源标准等,注意反应热的计算方法,为易错点,难度中等.
(1)图Ⅰ是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是减小(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),△H的变化是不变.请写出NO2和CO反应的热化学方程式:NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)△H=-234 kJ•mol-1.
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ•mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ•mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ•mol-1,则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.7KJ/mol.
(3)如表所示是部分化学键的键能参数:
| 化学键 | P-P | P-O | O═O | P═O |
| 键能/kJ•mol-1 | a | b | c | x |
| A. | 放电时Li+由正极向负极移动 | |
| B. | M可能为羧酸、醇等含活泼氢的有机物 | |
| C. | 充电时的阳极反应为LixC-xe-=C+xLi+ | |
| D. | 钾离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低 |