题目内容

9.水煤气不仅是一种重要的燃料,也是合成氨的重要原料气.
(1)已知CO和H2燃烧均为放热反应.

①上图能正确表示反应中能量变化的是图A(选填“图A”或“图B”);
②水煤气燃料电池中,通CO、H2的极为电池的负极(选填“正”或“负”).
(2)水煤气变换后反应为:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0(放出热量)
①下列措施能提高反应速率的有abc;(填序号)
a.升高温度  b.加入催化剂  c.增大压强  d.降低浓度
②反应产生的H2可用于工业合成氨气.已知拆开1mol H-H键、1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ,形成1molN-H键会放出能量391kJ,则在反应N2+3H2═2NH3中,每生成2molNH3放出填“吸收”或“放出”)热量92kJ.当在相同的条件下向容器中充入1molN2和3molH2时,它们反应对应的热量小于(填“大于”、“等于”或“小于”)你所计算出的值.

分析 (1)①依据放热反应即反应物总能量大于生成物总能量分析;
②依据燃料电池中燃料在负极失电子发生氧化反应;
(2)①依据影响反应速率的因素分析判断;
②化学反应中,化学键断裂吸收能量,形成新化学键放出能量,根据方程式计算,化学反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之吸热,以此计算反应热并判断吸热还是放热,注意化学反应的可逆性的特点.

解答 解:(1)①因为放热反应即反应物总能量大于生成物总能量,所以图象A正确,故答案为:图A;
②燃料电池中燃料在负极失电子发生氧化反应,)“直接水煤气燃料电池”中,通CO、H2的极为电池的负极,故答案为:负;
(2)①CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0,反应是气体体积不变的放热反应,
a.升高温度平衡逆向进行,反应速率增大,故a正确;
b.加入催化剂能增大反应速率,故b正确;
c.增大压强,反应速率增大,故正确;
d.降低浓度,反应速率减小,故d错误;
故答案为:abc;
②拆1molH-H键、1molN≡N、1molN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ,在反应N2+3H2?2NH3中,断裂3mol H-H键,1mol N≡N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6molN-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,当在相同的条件下向容器中充入1molN2和3molH2时,反应物不能完全反应,所以它们反应对应的热量会小于92kJ,
故答案为:放出; 92;小于.

点评 本题考查了化学反应速率、化学平衡的影响因素分析判断、原电池原理分析应用等知识,掌握基础是关键,题目较简单.

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