题目内容
【题目】I.将CO2转化成甲醇燃料是减排、环保的一种科学方法。
已知:2H2(g)+O2(g) =2H2O(g);△H=-483.6kJ·mol-1 ①
2CO2(g)+4H2O(g)
2CH3OH(g)+3O2(g);ΔH=+1352.8kJ·mol-1②
则用CO2与H2反应制备 CH3OH(g),同时生成水蒸气的热化学方程式为___________________
II.在容积为2L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g)
C(g)+D(g),最初加入1.0molA和2.2molB,在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。
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试回答下列问题:
(1)800℃时,0—5min内,以B表示的平均反应速率为____________。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______________。
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(A)不变
c.2v正(B)=v逆(D) d.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0molA和2.2molB,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=________,该反应为_______反应(填吸热或放热),判断理由是______________________________。
(4)800℃时,某时刻测得体系中各物质的量如下:n(A)=0.9mol,n(B)=2.0mol,n(C)=0.9mol,n(D)=0.9mol,则此时该反应________进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。
【答案】CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1 0.12mol·L-1·min-1 ab 1.8 L/mol 吸热 随着温度的升高,D的含量增多,依据勒夏特列原理,温度升高有利于向吸热方向进行 向正反应方向
【解析】
I.根据盖斯定律书写CO2与H2反应制备 CH3OH(g)的热化学方程式;
II. (1)根据
计算v(B);
(2)根据平衡标志分析该反应是否达到平衡状态;
(3)根据
计算平衡常数; 根据图象,降低温度,D的的含量减少,说明降温平衡逆向移动;
(4)根据Q与K的关系判断n(A)=0.9mol、n(B)=2.0mol、n(C)=0.9mol、n(D)=0.9mol时该反应的方向。
I.2H2(g)+O2(g) =2H2O(g);△H=-483.6kJ·mol-1 ①
2CO2(g)+4H2O(g)
2CH3OH(g)+3O2(g);ΔH=+1352.8kJ·mol-1②
根据盖斯定律②÷2+①
得 CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1;
II. (1) 800℃时,0—5min内,生成D 0.6mol,则消耗B 1.2mol, v(B)=
=
0.12mol·L—1·min—1;
(2) a.A(g)+2B(g)
C(g)+D(g)反应前后气体物质的量是变量,压强是变量,容器中压强不变一定达到平衡状态; b.根据化学平衡定义,某物质浓度不变达到平衡状态,混合气体中c(A)不变一定达到平衡状态; c.2v正(B)=v逆(D) ,正逆反应速率比不等于系数比,反应没有平衡 ; d.c(A)=c(C),浓度不一定不变,反应不一定平衡,故选ab;
(3)
A(g)+2B(g)
C(g)+D(g)
开始 0.5 1.1 0 0
转化 0.3 0.6 0.3 0.3
平衡 0.2 0.5 0.3 0.3
K=
1.8 L/mol;
根据图象,降低温度, D的含量减少,说明降温平衡逆向移动,正反应吸热;
(4) c(A)=0.45mol/L,c(B)=1.0mol/L,c(C)=0.45mol/L,c(D)=0.45mol/L,Q=
0.45<1.8,所以向正反应方向进行。
【题目】I.利用下图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol):_______________________________________________________________
(2)学生甲用稀硫酸与稀烧碱溶液测定中和热装置如图。
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①实验时所需要的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需要:_________。
②该装置中有一处错误是:______________________,
(3)用相同浓度和体积的氨水(NH3· H2O)代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.(1)已知充分燃烧一定质量的丁烷(C4H10)气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则表示丁烷燃烧热的热化学方程式为______________________
(2)已知下列热化学方程式:
C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJmol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJmol-1
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599kJmol-1
请写出C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)的热化学方程式____________________
(3)已知几种共价键的键能数据如下表:
共价键 | N≡N | H—H | N—H |
键能 (kJ/mol) | 946 | 436 | 390.8 |
写出合成氨反应的热化学方程式: ____________________________________。