题目内容
已知下列两个热化学方程式
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-571.6kJ/mol
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-2220kJ/mol
实验测得氢气和丙烷的混合气体共0.5mol,完全燃烧时放出热量723.2kJ,则混合气体中氢气和丙烷的体积比约为
A.1:3 B.2:3 C.3:2 D.3:1
B
【解析】
试题分析:设混合气中H2的物质的量为n,则C3H8的物质的量为0.5mol-n.根据题意,列方程为:
kJ/mol×n+2220.0kJ/mol×(0.5mol-n)=723.2kJ,解得 n=0.2mol;C3H8的物质的量为0.5mol-0.2mol=0.3mol,所以混合气体中H2与C3H8的体积比即物质的量之比为0.2mol:0.3mol=2:3,答案选B。
考点:考查反应热的有关计算
(共14分)氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。
(1)以氨为燃料可以设计制造氨燃料电池,因产物无污染,在很多领域得到广泛应用。若电极材料均为惰性电极,KOH溶液作电解质溶液,则该电池负极电极反应式为 。
(2)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2+3H2
2NH3。该可逆反应达到平衡的标志是________________。
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆
B.单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2
C.容器内的总压强不再随时间而变化
D.混合气体的密度不再随时间变化
E.a molN≡N键断裂的同时,有6amolN—H键断裂
F.N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2L的密闭容器内充入1molN2和3molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强/MPa | 16.80 | 14.78 | 13.86 | 13.27 | 12.85 | 12.60 | 12.60 |
则从反应开始到25min时,以N2表示的平均反应速率= ;该温度下平衡常数K= ;
(4)以CO2与NH3为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下,已知:
①2NH3(g)+CO2(g) == NH2CO2 NH4(s) △H= —l59.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ/mol
③H2O(1) == H2O(g) △H=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 ;
对于上述反应②在密闭容器中将过量NH2CO2NH4固体于300K下分解,平衡时P[H2O(g)]为a Pa,若反应温度不变,将体系的体积增加50%,则P[H2O(g)]的取值范围是_________________(用含a的式子表示)。(分压=总压×物质的量分数)