(1)CH4(g )+2O2(g )=CO2(g )+2H2O(g ) ΔH=-802.3kJ/mol
該熱化學(xué)反應(yīng)方程式的意義是_____________________________________。
(2)已知2g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出Q kJ的熱量,寫出表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方
程式:____________________________________________________________.
(3)已知拆開1mol H-H鍵,1mol N-H鍵,1mol 鍵分別需要的能量是436kJ、391KJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)生成1mol NH3(g)的熱化學(xué)方程式是___________________.
(4)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。
已知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol ②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2599kJ/mol ③
根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)由C(石墨,s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變:
____________________________.
(1)1mol甲烷氣體和2mol的氧氣完全反應(yīng)生成1mol二氧化碳和2mol水蒸氣時(shí)放出802.3KJ的熱量。(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ; ΔH=-23QKJ∕mol (3)( 1∕2) N2(g)+( 3∕2) H2(g)=NH3(g) ; ΔH=-46KJ∕mol (4)+226.7KJ∕mol。
【解析】
試題分析:(1)該熱化學(xué)反應(yīng)方程式的意義是1mol甲烷氣體和2mol的氧氣完全反應(yīng)生成1mol二氧化碳和2mol水蒸氣時(shí)放出熱量802.3KJ。(2)乙醇的相對(duì)分子質(zhì)量是46.1mol乙醇的質(zhì)量為46g。因?yàn)?g乙醇燃燒生成液態(tài)水放熱Q kJ,所以46g乙醇燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為23 Q kJ,所以其燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ; ΔH=-23QKJ∕mol。反應(yīng)熱是斷裂化學(xué)鍵吸收的能量與形學(xué)鍵所釋放的能量差。所以N2與H2反應(yīng)生成1mol NH3(g)的反應(yīng)熱為( 1∕2)×946+( 3∕2) ×436-3×391=-46.故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是( 1∕2) N2(g)+( 3∕2) H2(g)=NH3(g) ; ΔH=-46KJ∕mol (4) ①×2+(1∕2 )×②-(1∕2 )×③得ΔH=2×(-393.5)+(1∕2 )×(-571.6)+(1∕2 )×2599=+226.7KJ∕mol.。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2C(石墨,s)+H2(g)=C2H2(g ) ; ΔH=+226.7KJ∕mol.
考點(diǎn):考查蓋斯定律應(yīng)用、熱化學(xué)方程式的書寫意義、及與化學(xué)鍵的關(guān)系等的知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
“西氣東輸”是西部大開發(fā)的重點(diǎn)工程,這里的“氣”指天然氣,其主要成分為甲烷。
(1)工業(yè)上將碳與水在高溫下反應(yīng)制得水煤氣,水煤氣的主要成分是CO和H2,它們的體積比約為1∶1。已知:?
2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1??
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-572kJ·mol-1??
CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1??
若不考慮水煤氣中其他成分,相同狀況下要獲得相等的熱量,所需甲烷與水煤氣的體積比約為_________,它們?nèi)紵傻腃O2的物質(zhì)的量之比約為______________?。?
以甲烷代替水煤氣作民用燃?xì)猓鋬?yōu)點(diǎn)是_________。?
(2)某化工生產(chǎn)中用烷烴和水蒸氣反應(yīng)得到CO和H2為主的混合氣,這種混合氣可用于生產(chǎn)甲醇或合成氨,對(duì)甲烷而言,有如下兩個(gè)主要反應(yīng):?
①CH4(g)+1/2O2(g)CO(g)+2H2(g) ΔH1=-36kJ·mol-1??
②CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH2=+216kJ·mol-1??
由反應(yīng)①②推出總反應(yīng)熱為零的總反應(yīng)方程式為____________________________;求進(jìn)料氣中空氣(O2的體積分?jǐn)?shù)為21%)與水蒸氣的體積比__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
(9分)氮及其化合物與人們的生活息息相關(guān)。
(1)氮元素在周期表中的位置是 。
(2)實(shí)驗(yàn)室可用銅與稀硝酸反應(yīng)制取NO,其離子方程式是 。為防止環(huán)境污染,可用堿液吸收氮的氧化物。NO與NO2按物質(zhì)的量之比1:1被NaOH溶液完全吸收后得到一種鈉鹽,該化學(xué)方程式是 。
(3)已知:① CH4(g)+ 4 NO2(g) = 4 NO(g) + CO2(g) +2 H2O(g) △H= -574 kJ·mol-1
② CH4(g)+ 4 NO(g) = 2 N2(g) + CO2(g) + 2 H2O(g) △H= -1160 kJ·mol-1
根據(jù)①和②,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48 L CH4恰好將NO2轉(zhuǎn)化為N2時(shí),△H= 。
由反應(yīng)①可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) △H -574 kJ·mol-1
(4)同溫同壓下,3.5 L NH3恰好將3.0 L NO和NO2的混合氣完全轉(zhuǎn)化為N2,則原混合
氣中 NO和NO2的體積比是 。
(5)含有1mol HNO3的稀硝酸分別與不同質(zhì)量的鐵粉,所得氧化產(chǎn)物a、b與鐵粉物質(zhì)的量關(guān)系如下圖所示。 b是 n3 = p=
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科目:高中化學(xué) 來源:2015屆云南省高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
二氧化硫和氮氧化物(NOx)對(duì)大氣污染日趨嚴(yán)重,研究消除大氣污染的方法是化學(xué)工作者的重要課題,目前有很多種方法消除大氣污染。
(1)可利用甲烷催化還原NOx的方法處理NOx ,反應(yīng)如下:
CH4(g)+4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H= -574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g) = 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H= -1160 kJ·mol-1
則CH4(g)+2NO2(g) = N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H= ;
(2)降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);△H<0。
若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,15分鐘后達(dá)到平衡,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖甲所示,則平衡常數(shù)K= (小數(shù)點(diǎn)后保留3位);
①若保持溫度不變,20min時(shí)再向容器中充入CO氣體0.6mol,平衡將 移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);
②若保持溫度不變,20min時(shí)向原平衡容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將 移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);
③20min時(shí),若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如圖所示的變化,則改變的條件可能是
(填字母);
A.加入催化劑 B.降低溫度 C.縮小容器體積 D.增加CO2的量
(3)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從 而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO2的處理(總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)。已知,含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時(shí),其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ =4Fe3+ + 2H2O,則另一反應(yīng)的離子方程式為 ;
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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年廣東省深圳市高三上學(xué)期第一次調(diào)研考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=−867 kJ·mol-1。該反應(yīng)可用于消除氮氧化物的污染。在130℃和180℃時(shí),分別將0.50 molCH4和a molNO2充入1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
溫度 |
時(shí)間 |
0 |
10 |
20 |
40 |
50 |
1 |
130℃ |
n(CH4)/mol |
0.50 |
0.35 |
0.25 |
0.10 |
0.10 |
2 |
180℃ |
n(CH4)/mol |
0.50 |
0.30 |
0.18 |
|
0.15 |
(1)開展實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的目的是 。
(2)180℃時(shí),反應(yīng)到40min,體系 (填“是”或“否”)達(dá)到平衡狀態(tài),理由是 ;CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為 。
(3)已知130℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為6.4,試計(jì)算a的值。(寫出計(jì)算過程)
(4)一定條件下,反應(yīng)時(shí)間t與轉(zhuǎn)化率μ(NO2)的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D像中畫出180℃時(shí),壓強(qiáng)為P2(設(shè)壓強(qiáng)P2>P1)的變化曲線,并做必要的標(biāo)注。
(5)根據(jù)已知求算:ΔH2= 。
CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=−574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆安徽省高二3月聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
一定條件下,用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知:
① CH4 (g)+4NO2 (g)=4NO (g) +CO2 (g)+2H2O (g) △H=―574 kJ·mol-1
② CH4 (g)+4NO (g)=2N2 (g)+CO2 (g)+2H2O (g) △H=―1160 kJ·mol一1
下列選項(xiàng)正確的是 ( )
A.CH4 (g)+2NO2 (g)= N2 (g)+CO2 (g)+2H2O (l) ;△H=―867 kJ·mol-1
B.若0.2 mol CH4還原NO2至N2,在上述條件下放出的熱量為173.4 kJ
C.CH4催化還原NOx為N2的過程中,若x=1.6,則轉(zhuǎn)移的電子為3.2 mol
D.若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L CH4還原NO2至N2,整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子為1.6 mol
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