题目内容
【题目】断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：
化学键 | H—H | Cl—Cl | O===O | C—Cl | C—H | O—H | H—Cl |
E/kJ·mol－1 | 436 | 247 | x | 330 | 413 | 463 | 431 |
请回答下列问题：
（1）如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH=
(用含有a、b的关系式表示)。
（2）若图示中表示反应H2(g)＋
O2(g)===H2O(g) ΔH=－241.8 kJ·mol－1，则b= kJ·mol－1，x= 。
（3）历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为 。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的热量变化为 。
【答案】（1）放热（1分） (a－b)kJ·mol－1（2分）
（2）926（3分） 496.4（3分）
（3）O2＋4HCl
2Cl2＋2H2O（3分） 放出热量（2分） 31.4 kJ（3分）
【解析】（1）反应物的能量高于生成物，因此是放热反应。反应热为反应物断键吸收的能量与生成物成键放出的能量之差，即ΔH=(a－b)kJ·mol－1。
（2）b表示H、O原子结合为气态水时的能量变化，其数值为463×2=926；436＋
x－926=－241.8，则x=496.4。（3）根据题意易写出化学方程式。反应的ΔH=(496.4＋431×4－247×2－463×4)kJ·mol－1=－125.6 kJ·mol－1，则转移1 mol 电子时反应放出的热量为31.4 kJ。
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【题目】氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。以生物材质 (以C 计）与水蒸气反应制取H2是种低耗能，高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO两步构成。气化炉中涉及到的反应为：
I C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) K1；
II CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) K2；
III CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s) K3；
燃烧炉中涉及到的反应为：
IV C(s)+O2(g)=CO2
V CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
（1）该工艺制H2总反应可表示为C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g)，其反应的平衡常数K=__________（用K1、K2、K3的代数式表示）。在2L的密闭容器中加入一定量的C(s)、H2O(g)和CaO(s)。下列能说明反应达到平衡的是_______________________。
A.容器内压强不再变化 B. H2与H2O(g)的物质的量之比不再变化
C.混合气体的密度不再变化 D.形成a molH-H键的同时断裂2amolH-O键
（2）对于反应I，不同温度和压强对H2产率影响如下表。
温度 | 压强p1/Mpa | 压强p2/Mpa |
500℃ | 45.6% | 51.3% |
700℃ | 67.8% | 71.6% |
下列图像正确的是__________________。
（3）已知反应Ⅱ的ΔH=-41.1kJ/mol，C=O、O-H、H-H的键能分别为 803 kJ/mol，464 kJ/mol、436 kJ/mol，则CO中碳氧键的键能为___________ kJ/mol。
（4）对于反应Ⅲ，若平衡时再充入CO2，使其浓度增大到原来的2倍，则平衡移动方向为___________；当重新平衡后，CO2浓度___________（填“变大”“ 变小”“ 不变”）。
（5）甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，其工作原理的示意图如下：
请回答下列问题：
①Pt(a)电极是电池的_______极，电极反应式为______________________；
②常温下，用此电池以惰性电极电解0.5L饱和食盐水（足量），若两极共生成气体1.12L（已折算为标准状况下的体积），则电解后溶液的pH=_________（忽略溶液的体积变化）。