题目内容
把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ C(s)+O2(g)
CO2(g) ΔH1<0①
途径Ⅱ 先制成水煤气:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH2>0②
再燃烧水煤气:
2CO(g)+O2(g)
2CO2(g) ΔH3<0③
2H2(g)+O2(g)
2H2O(g) ΔH4<0④
请回答下列问题:
(1)途径Ⅰ放出的热量理论上 (填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是 。
(3)已知:①C(s)+O2(g)
CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)
2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)
TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)
TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
(4)已知下列各组热化学方程式
①Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-25 kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)
2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-47 kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)
3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=+640 kJ·mol-1
请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式 ______________________。
(1)等于
(2)ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4)/2
(3)-80 kJ·mol-1
(4)FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) ΔH=-218 kJ·mol-1
【解析】(1)根据盖斯定律的含义知,途径Ⅰ放出的热量等于途径Ⅱ放出的热量。
(2)由盖斯定律:①=得ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4。
(3)由③+2×①-②得所求方程式,即ΔH=ΔH3+2ΔH1-ΔH2=+141 kJ·mol-1+2×(-393.5 kJ·mol-1)-(-566 kJ·mol-1)=-80 kJ·mol-1。
(4)由题意:④FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) ΔH
则④=得 ΔH==-218 kJ·mol-1
则FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) ΔH=-218 kJ·mol-1
在2 L密闭容器中进行反应:mX(g)+nY(g)
pZ(g)+qQ(g),式中m、n、p、q为化学计量数。在0~3 min内,各物质物质的量的变化如下表所示:
物质 时间 | X | Y | Z | Q |
起始/mol | 0.7 |
| 1 |
|
2 min末/mol | 0.8 | 2.7 | 0.8 | 2.7 |
3 min末/mol |
|
| 0.8 |
|
已知2 min内v(Q)=0.075 mol·L-1·min-1,,
(1)试确定以下物质的相关量:
起始时n(Y)= ,n(Q)= 。
(2)方程式中m= ,n= ,p= ,q= 。
(3)用Z表示2 min内的反应速率 。