依據(jù)事實,寫出下列反應的熱化學方程式。
(1)1molC2H4(g)與適量O2(g)反應生成CO2(g)和H2O(l),放出1411kJ熱量。
(2)1molC2H5OH(l)與適量O2(g)反應生成CO2(g)和H2O(l),放出1366.8kJ熱量。
(3)2molAl(s)與適量O2(g)反應生成Al2O3(s),放出1669.8kJ熱量。
(1)C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=―1411kJ?mol-1
(2)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=―1366.8kJ?mol-1
(3)Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) △H=―1669.8kJ?mol-1
解析試題分析:該題考查的是熱化學方程式的書寫,關于熱化學方程式的書寫要注意以下幾點:(1)△H只能寫在標有反應物和生成物狀態(tài)的化學方程式的右(后)邊,并用“;”隔開。若為放熱反應,△H為“-”;若為吸熱反應,△H為“+”。△H的單位一般為KJ/mol。
(2)反應熱△H與測定條件(溫度、壓強等)有關。書寫熱化學方程式時,應注明△H的測定條件(溫度、壓強),未指明溫度和壓強的反應熱△H,指25℃(298K)、101KPa時的反應熱△H(絕大多數(shù)反應熱△H是在25℃、101KPa時測定的)。
(3)物質(zhì)本身具有的能量與物質(zhì)的聚集狀態(tài)有關。反應物和生成物的聚集狀態(tài)不同,反應熱△H的數(shù)值以及符號都可能不同。因此,必須注明物質(zhì)(反應物和生成物)的聚集狀態(tài)(氣體-g液體-l固體-s稀溶液-aq),才能完整地體現(xiàn)出熱化學方程式的意義。熱化學方程式中,不用“↑”和“↓”。
(4)熱化學方程式中,各物質(zhì)化學式前的化學計量數(shù),只表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,可以是整數(shù)、分數(shù)、或小數(shù)。對相同化學反應,化學計量數(shù)不同,反應熱△H也不同。如:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H=-241.8KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6KJ/mol。普通化學方程式中各物質(zhì)化學式前的化學計量數(shù),既可以表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,又可以表示該物質(zhì)的微粒數(shù),還可以表示同溫同壓時的體積。
(5)相同條件(溫度、壓強),相同物質(zhì)的化學反應(互逆反應,不一定是可逆反應),正向進行的反應和逆向進行的反應,其反應熱△H數(shù)值相等,符號相反。如:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6KJ/mol2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H=+571.6KJ/mol
(6)反應熱△H的單位KJ/mol中的“/mol”是指該化學反應整個體系(即指“每摩化學反應”),而不是指該反應中的某種物質(zhì)。如2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6KJ/mol指“每摩2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)反應”,放出571.6KJ的能量,而不是指反應中的“H2(g)、O2(g)、或H2O(l)”的物質(zhì)的量。
(7)不論化學反應是否可逆,熱化學方程式中的反應熱△H表示反應進行到底(完全轉(zhuǎn)化)時的能量變化。如:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g);△H=-197KJ/mol是指2molSO2(g)和1molO2(g)完全轉(zhuǎn)化為2molSO3(g)時放出的能量。若在相同的溫度和壓強時,向某容器中加入2molSO2(g)和1molO2(g)反應達到平衡時,放出的能量為Q,因反應不能完全轉(zhuǎn)化生成2molSO3(g),故Q<197KJ。
(8)反應熱的大小比較,只與反應熱的數(shù)值有關,與“+”“-”符號無關。“+”“-”只表示吸熱或放熱,都是反應熱。如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H1=-aKJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H2=-bKJ/mol兩反應的反應熱的關系為a<b,但△H1>△H2
考點:考查熱化學方程式的書寫。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氨氣是生產(chǎn)化肥、硝酸等的重要原料,圍繞合成氨人們進行了一系列的研究
(1)氫氣既能與氮氣又能與氧氣發(fā)生反應,但是反應的條件卻不相同。
已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g) ΔH =" -92.4" kJ/mol
計算斷裂1 mol N≡N鍵需要能量 kJ , 氮氣分子中化學鍵比氧氣分子中的化學鍵鍵 (填“強”或“弱”),因此氫氣與二者反應的條件不同。
(2)固氮是科學家致力研究的重要課題。自然界中存在天然的大氣固氮過程:N2 (g) + O2 (g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ,工業(yè)合成氨則是人工固氮。
分析兩種固氮反應的平衡常數(shù),下列結(jié)論正確的是 。
反應 | 大氣固氮 | 工業(yè)固氮 | ||||
溫度/℃ | 27 | 2000 | 25 | 350 | 400 | 450 |
K | 3.84×10-31 | 0.1 | 5×108 | 1.847 | 0.507 | 0.152 |
| N2 | H2 | NH3 |
甲 | 1 | 3 | 0 |
乙 | 0.5 | 1.5 | 1 |
丙 | 0 | 0 | 4 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
隨著大氣污染的日趨嚴重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1) 用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) ="4NO(g)" + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H=" -574" kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H=" -1160" kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=" -44.0" kJ·mol-1
寫出CH4(g)與NO2(g)反應生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的熱化學方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常溫下可將SO2轉(zhuǎn)化為SO42-,從而實現(xiàn)對SO2的治理。已知含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液時,其中一個反應的離子方程式為4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,則另一反應的離子方程式為 。
(3)用活性炭還原法處理氮氧化物。有關反應為:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小組向密閉的真空容器中(假設容器體積不變,固體試樣體積忽略不計)加入NO和足量的活性炭,恒溫(T1℃)條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
濃度/mol·L-1
| NO | N2 | CO2 | ||
0 | 1.00 | 0 | 0 | ||
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 | ||
20 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 | ||
40 | 0.32 | 0.34 | 0.17 | ||
50 | 0.32 | 0.34 | 0.17 |
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(14分)研究銀及其化合物具有重要意義。
(l)已知:
Ag2O(s)+2HC1(g) 2AgC1(s)+H2O(1) △H1=-324.4 kJ·mo1-1
2Ag(s)+1/2O2(g) Ag2O(s) △H2=-30.6 kJ·mo1-1
H2(g)+C12(g) 2HC1(g) △H3=-184.4 kJ.·mo1-1
2H2(9)+O2(g) 2H2O(1) △H4=-571.2 l·mo1-1
寫出氯氣與銀生成固體氯化銀的熱化學方程式________。
(2)美麗的銀飾常用Fe(NO3)3溶液蝕刻,寫出Fe3+與Ag反應的離子方程式___ _;要判定Fe(NO3)3溶液中NO3—是否在銀飾蝕刻中發(fā)生反應,可取 的硝酸溶液,然后根據(jù)其是否與Ag發(fā)生反應來判定。
(3)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,放電時,正極Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負極Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2,則正極反應式為 ,負極附近溶液的pH ___ (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)電解法精煉銀時,粗銀應與直流電源的 極相連,當用AgNO3和HNO3混合溶液做電解質(zhì)溶液時,發(fā)現(xiàn)陰極有少量紅棕色氣體,則產(chǎn)生該現(xiàn)象的電極反應式為____。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
硼及其化合物在耐髙溫合金工業(yè)、催化劑制造、髙能燃料等方面應用廣泛。
(1)氮化硼是一種耐高溫材料,巳知相關反應的熱化學方程式如下:
2B(s)+N2(g)= 2BN(s) ΔH="a" kJ ? mol-1
B2H6 (g)=2B(s) + 3H2 (g) ΔH =b kJ ? mol-1
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) ΔH ="c" kJ? mol-1
①反應B2H6(g)+2NH3(g)=2BN(s)+6H2(g) ΔH = (用含a、b、c的代數(shù)式表示)kJ ·mol-1。
②B2H6是一種髙能燃料,寫出其與Cl2反應生成兩種氯化物的化學方程式: 。
(2)硼的一些化合物的獨特性質(zhì)日益受到人們的關注。
①最近美國化學家杰西·薩巴蒂尼發(fā)現(xiàn)由碳化硼制作的綠色焰火比傳統(tǒng)焰火(硝酸鋇)更安全,碳化硼中硼的質(zhì)量分數(shù)為78. 6%,則碳化硼的化學式為 。
②近年來人們將LiBH4和LiNH2球磨化合可形成新的化合物Li3BN2H8和Li4BN3 H10,Li3BN2H8球磨是按物質(zhì)的量之比n(LiNH2) : n(LiBH4) =" 2" : 1加熱球磨形成的,反應過程中的X衍射圖譜如圖所示。
Li3BN2H8在大于250℃時分解的化學方程式為 ,Li3BN2H8與Li4BN3H10的物質(zhì)的量相同時,充分分解,放出等量的H2,Li4BN3 H10分解時還會產(chǎn)生固體Li2NH和另一種氣體,該氣體是 。
(3)直接硼氫化物燃料電池的原理如圖,負極的電極反應式為 。電池總反應的離子方程式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
近年來,以天然氣等為原料合成甲醇的難題被一一攻克,極大地促進了甲醇化學的發(fā)展。
(1)與炭和水蒸氣的反應相似,以天然氣為原料也可以制得CO和H2,該反應的化學方程式為_________。
(2)合成甲醇的一種方法是以CO和H2為原料,其能量變化如圖所示:
由圖可知,合成甲醇的熱化學方程式為________________________________________。
(3)以CO2為原料也可以合成甲醇,其反應原理為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下發(fā)生反應,測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時問變化如圖所示:
則下列說法正確的是_________________(填字母);
A.3min時反應達到平衡 |
B.0~10min時用H2表示的反應速率為0.225mol·-1·min-1 |
C.CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25% |
D.該溫度時化學平衡常數(shù)為(mol/L)-2 |
容器 | 容器1 | 容器2 | 容器3 |
反應物投入量(始態(tài)) | 1molCO2、3molH2 | 0.5molCO2、1.5molH2 | 1molCH3OH、1molH2O |
CH3OH的平衡濃度/mol?L-1 | c1 | c2 | c3 |
平衡時體系壓強/Pa | p1 | p2 | p3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
工業(yè)上采用乙苯與CO2脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯
其中乙苯在CO2氣氛中的反應可分兩步進行
(1)上述乙苯與CO2反應的反應熱△H為________________________。
(2)①乙苯與CO2反應的平衡常數(shù)表達式為:K=______________________。
②下列敘述不能說明乙苯與CO2反應已達到平衡狀態(tài)的是_____________________。
a.v正(CO)=v逆(CO) b.c(CO2)=c(CO)
c.消耗1mol CO2同時生成1molH2O d.CO2的體積分數(shù)保持不變
(3)在3L密閉容器內(nèi),乙苯與CO2的反應在三種不同的條件下進行實驗,乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0mol/L和3.0mol/L,其中實驗I在T1℃、0.3MPa,而實驗II、III分別改變了實驗其他條件;乙苯的濃度隨時間的變化如圖I所示。
①實驗I乙苯在0~50min時的反應速率為_______________。
②實驗II可能改變條件的是__________________________。
③圖II是實驗I中苯乙烯體積分數(shù)V%隨時間t的變化曲線,請在圖II中補畫實驗Ⅲ中苯乙烯體積分數(shù)V%隨時間t的變化曲線。
(4)若實驗I中將乙苯的起始濃度改為1.2mol/L,其他條件不變,乙苯的轉(zhuǎn)化率將(填“增大”、“減小”或“不變”),計算此時平衡常數(shù)為_____________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
一定條件下,通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:
2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) △H
(1)已知2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g) △H1=—566kJ?mol—1
S(l) +O2(g)= SO2(g) △H2=—296kJ?mol—1
則反應熱ΔH= kJ?mol-1。
(2)其他條件相同、催化劑不同時,SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應溫度的變化如圖a。260℃時 (填Fe2O3、NiO或Cr2O3)作催化劑反應速率最快。Fe2O3和NiO作催化劑均能使SO2的轉(zhuǎn)化率達到最高,不考慮價格因素,選擇Fe2O3的主要優(yōu)點是 。
(3)科研小組在380℃、Fe2O3作催化劑時,研究了不同投料比[n(CO)∶n(SO2)]對SO2轉(zhuǎn)化率的影響,結(jié)果如圖b。請在答題卡坐標圖中畫出n(CO)∶n(SO2)="2∶1" 時,SO2轉(zhuǎn)化率的預期變化曲線。
(4)工業(yè)上還可用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某溫度下用1.0mol?L-1 Na2SO3溶液吸收純凈的SO2,當溶液中c(SO32-)降至0.2mol?L-1時,吸收能力顯著下降,應更換吸收劑。
①此時溶液中c(HSO3-)約為______mol?L-1;
②此時溶液pH=______。(已知該溫度下SO32—+H+HSO3—的平衡常數(shù)K="8.0" × 106 L?mol-1,計算時SO2、H2SO3的濃度忽略不計)
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
已知反應A2(g)+2B2(g)2AB2(g)△H <0,下列說法正確的
A.升高溫度,正向反應速率增加,逆向反應速率減小 |
B.升高溫度有利于反應速率增加,從而縮短達到平衡的時間 |
C.達到平衡后,升高溫度或增大壓強都有利于該反應平衡正向移動 |
D.達到平衡后,降低溫度或減小壓強都有利于該反應平衡正向移動 |
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