题目内容

19．2012年6月16日我国成功发射了“神州九号”．这标志着中国人的太空时代又前进了一大步．发射“神九”时用肼（N2H4）作为火箭发动机的燃料，NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气．已知：
N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）；△H=+67.7kJ/mol
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）；△H=-534kJ/mol
下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中，正确的是（　　）
A．2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（l）；△H=-1135.7 kJ/mol
B．2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）；△H=-1000.3 kJ/mol
C．N2H4（g）+NO2（g）═N2（g）+2H2O（l）；△H=-1135.7 kJ/mol
D．2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）；△H=-1135.7 kJ/mol

分析 首先书写出化学方程式，在利用两个已知方程式推导出目标方程式，依据盖斯定律计算反应热，书写正确的热化学方程式，据此解答．

解答 解：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g），△H=+67.7kJ/mol ①
N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g），△H=-534kJ/mol ②
写出目标方程式为2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）
依据盖斯定律：通过①②联立，2×②-①得到即：2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g），△H=2×②-①=2×（-534kJ/mol）-（+67.7kJ/mol）=-1135.7kJ/mol，
故选：D．

点评 本题考查了热化学方程式的书写，侧重考查利用盖斯定律计算反应热，明确目标方程式与已知方程式的关系是解题关键，题目难度不大．

练习册系列答案
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4．已知质量分数为25%的氨水的密度为0.91g/cm3，用等体积的水稀释后，所得氨水溶液的质量分数是（　　）
A．小于12.5%B．等于12.5%C．大于12.5%D．无法估计
5．已知反应C（石墨）?C（金刚石）△H＞0，下列判断正确的是（　　）
A．石墨比金刚石稳定B．12 g金刚石的能量比12 g石墨的低
C．金刚石比石墨稳定D．金刚石和石墨不能相互转化
7．CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体．因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径．
已知反应Fe（s）+CO2（g）?FeO（s）+CO（g）的平衡常数为K1；
反应Fe（s）+H2O（g）?FeO（s）+H2（g）的平衡常数为K2．
在不同温度时K1、K2的值如下表：
温度（绝对温度）K1K2
9731.472.38
11732.151.67
（1）推导反应CO2（气）+H2（气）?CO（气）+H2O（气）的平衡常数K与K1、K2的关系式：K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$．
（2）通过K值的计算，（1）中的反应是吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）在一体积为10L的密闭容器中，加入一定量的CO2和H2O（气），在1173开时发生反应并记录前5min的浓度，第6min时改变了反应的条件．各物质的浓度变化如下表：
时间/minCO2H2OCOH2
00.20000.300000
20.17400.27400.02600.0260
3c1c2c3c3
4c1c2c3
50.07270.17270.12730.1273
60.03500.13500.1650
①前2min，用CO表示的该化学反应的速率是：v（CO）=0.0130mol•L-1•nin-1．
②在3～4min之间，反应处于平衡状态（填“平衡”或“非平衡”）．
③第6min时，平衡向正反应方向移动，可能的原是升高温度或降低了H2浓度．
14．由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产．
（1）如采取以CO和H2为原料合成乙醇，化学反应方程式：2CO（g）+4H2（g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H；若密闭容器中充有10molCO与20molH2，在催化剂作用下反应生成乙醇，CO的转化率（α）与温度、压强的关系如图1所示．

已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H1=-566kJ•mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2=-572kJ•mol-1
CH3CH2OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）△H3=-1366kJ•mol-1
H2O（g）═H2O（l）△H4=-44kJ•mol-1
①△H=-300kJ•mol-1
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则从反应开始到达平衡状态所需的时间tA＞tC（填“＞”、“＜”或“﹦”）．
③若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数：K=0.25L4•mol-4；
④熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO+H2）格负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的．负极上CO反应的电极反应式为CO-2e-+CO32-═2CO2．
（2）工业上还可以采取以CO2和H2为原料合成乙醇，并且更被化学工作者推崇，但是在相同条件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH 的平衡常数．请推测化学工作者认可由CO2制取CH3CH2OH的优点主要是：原料易得、原料无污染、可以减轻温室效应．
（3）目前工业上也可以用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）．若将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图2所示（实线）．
①请在图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线．
②仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是升高温度，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是增大压强．
（4）将标准状况下4.48L CO2通入1L 0.3mol•L-1NaOH溶液中完全反应，所得溶液中微粒浓度关系正确的是
A．c（Na+）=c（HCO3-）+c（CO32-）+c（H2CO3）
B．c（OH-）+c（CO32-）=c（H2CO3）+c（H+）
C．c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+2c（CO32-）+c（OH-）
D．2c（Na+）=3c（HCO3-）+3c（CO32-）+3c（H2CO3）
4．天然气是一种重要的清洁能源和化工原料，其主要成分为甲烷．
（1）工业上可用煤制天然气，生产过程中有多种途径生成CH4．
已知：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H=-41kJ•mol-1
C（s）+2H2（g）?CH4（g）△H=-73kJ•mol-1
2CO（g）?C（s）+CO2（g）△H=-171kJ•mol-1
则CO与H2反应生成CH4（g）和H2O（g）的热化学方程式为CO （g）+3H2（g）═CH4（g）+H2O（g）△H=-203kJ•mol-1．
（2）天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS．一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并再生出吸收液，则该反应的化学方程式为2NH4HS+O2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NH3•H2O+2S↓．
（3）天然气的一个重要用途是制取H2，其原理为：CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）．在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol•L-1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示，则压强P1＜P2（填“＞”或“＜”）；压强为P2时，在Y点：v（正）＞v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；写出X点对应温度下的该反应的平衡常数计算式K=$\frac{0.1{6}^{2}×0.1{6}^{2}}{0.02×0.02}$（不必计算出结果）．

（4）以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4为催化剂，可以将CH4和CO2直接转化成乙酸．
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示．在275～400℃之间，乙酸的生成速率先降低后升高的原因是温度在275°C升至300°C时，达平衡后催化剂催化效率降低的因素超过了温度升高使速率增大的因素，所以乙酸生成速率降低；当温度由300o升至400oC时，温度升高使反应速率增大的因素超过了催化剂催化效率降低的因素，所以乙酸的生成速率又增大．
②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是增大反应压强或增大CO2的浓度（写一条）．
③乙酸（用HAc表示）电离方程式为HAc?H++Ac-，电离常数用Ka表示；乙酸根的水解方程式为Ac-+H2O?OH-+HAc，水解常数用Kh表示，则Kh=$\frac{Kw}{Ka}$（用Ka和水的离子积KW表示）．
11．25℃时，在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2（s）?Pb2+（aq）+2I-（aq），加入KI溶液，下列说法正确的是（　　）
A．溶液中I-浓度减小B．溶度积常数Ksp增大
C．沉淀溶解平衡向左移动D．溶液中Pb2+浓度增大
8．COCl2（g）?CO（g）+Cl2（g）△H＞0，当反应达到平衡时，下列措施能提高COCl2转化率的是（　　）
①升温                ②恒容通入惰性气体   ③增加CO的浓度
④扩大容器体积    ⑤加催化剂               ⑥恒压通入惰性气体．
A．①②④B．①④⑥C．②③⑥D．③⑤⑥
9．关于1mol/L K2SO4溶液的下列说法正确的是（　　）
A．溶液中含有1mol K2SO4B．1molK2SO4溶于1L水中
C．溶液中c（K+ ）=2mol/LD．1L 溶液中含2molK+，4mol O2-

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