(9分)丙烷在燃燒時(shí)能放出大量的熱,它是液化石油氣的主要成分,作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。
已知:①2C3H8(g) +7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l) △H1= -2741.8kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2= -566kJ/mol
(1)寫出表示丙烷氣體燃燒熱的熱化學(xué)方程式                                  
(2)現(xiàn)有1mol C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成1mol CO和2mol CO2以及氣態(tài)水,將所有的產(chǎn)物通入一個(gè)固定體積為1L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng):
CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)△H1=" +" 41.2kJ/mol
5min后體系達(dá)到平衡,經(jīng)測(cè)定,H2為0.8mol,則υ(H2)=           ,此過(guò)程吸收的熱量為_______________________。
(3)對(duì)于反應(yīng)CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)△H1=" +" 41.2kJ/mol
在一個(gè)絕熱的固定容積的容器中,判斷此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是             。
①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化   ②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變  ④各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
⑤體系的溫度不再發(fā)生變化         ⑥υ(CO2)=υ(H2O)
(1)C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l)   △H=-2219.9kJ/mol (3分)
(2)0.16mol/(L·min-1 )(2分), 32.96kJ(2分)
(3)①④⑤⑥(2分 少一得1分,少二0分,有錯(cuò)0分)
(1)燃燒熱是在一定條件下,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,所以根據(jù)蓋斯定律可知,(①+②×3)÷2即得到反應(yīng)式C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l),所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱是△H=(-2741.8kJ/mol-566kJ/mol×3)=-2219.9kJ/mol。
(2)平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量是0.8mol,則氫氣的反應(yīng)速率是υ(H2)==0.16mol/(L·min-1 )。根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,反應(yīng)過(guò)程中吸熱的熱量是41.2kJ/mol×0.8mol=32.96kJ。
(3)在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài),所以④正確;由于容器是絕熱的,所以在反應(yīng)過(guò)程中,溫度和壓強(qiáng)都是變化的,因此選項(xiàng)①⑤是正確的;密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量和容積始終是不變的,②不正確;旌蠚獾钠骄鄬(duì)分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量和物質(zhì)的量都是不變,所以③不能說(shuō)明;⑥中反應(yīng)速率的方向相反,且滿足速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以可以說(shuō)明,答案選①④⑤⑥。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于下列各圖的敘述,正確的是
     
甲                乙              丙                  丁
A.甲表示H2與O2發(fā)生反應(yīng)過(guò)程中的能量變化,則H2的燒熱為483.6kJ·mol-1
B.乙表示Cu形成金屬晶體時(shí)的堆積方式
C.丙裝置中燒杯a中的溶液pH降低
D.丁裝置中待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.反應(yīng)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)低溫下能自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)的△H<0
B.Mg在空氣中燃燒時(shí)發(fā)出耀眼的白光,可用于制造信號(hào)彈
C.純堿溶于熱水中去污效果增強(qiáng),說(shuō)明純堿的水解是吸熱反應(yīng)
D.反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(△H<0)達(dá)平衡后,降低溫度,正反應(yīng)速率增大、逆反應(yīng)速率減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

(10分)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO(g)+ 2H2(g)  CH3OH(g)  △H1=-116 kJ·mol-1
(1)下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率的是_____________。
A.隨時(shí)將CH3OH與反應(yīng)混合物分離
B.降低反應(yīng)溫度
C.增大體系壓強(qiáng)
D.使用高效催化劑
(2)乙醇燃料電池具有很高的實(shí)用價(jià)值。下圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測(cè)儀,具有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能,非常適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)酒精檢測(cè)。則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為           

(3)已知:CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H2=-283 kJ·mol-1 
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g)  △H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程式為
                                                                   
(4)在容積為2L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為2mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。請(qǐng)回答:

①在上述三種溫度中,曲線Z對(duì)應(yīng)是        。
②利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),計(jì)算出曲線Z在對(duì)應(yīng)溫度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) 的平衡常數(shù)K =                  。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列說(shuō)法正確的是(    )
A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的 
B.難溶電解質(zhì)的溶解平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡
C.利用沉淀反應(yīng)除雜時(shí),可使雜質(zhì)離子完全沉淀
D.pH=5的鹽酸稀釋1000倍后,溶液的pH增到8

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

有關(guān)下列圖像說(shuō)法正確的是(  )
A.由圖1可知合成氨反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng),加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎,E和△H都減小
B.圖2表示向含有H+、Mg2+、Al3+、NH4+中加入NaOH溶液與產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的變化關(guān)系
C.圖3表示合成氨反應(yīng)在其他條件不變的情況下,改變起始物n(H2)對(duì)此反應(yīng)平衡的影響?芍磻(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是b點(diǎn);T1>T2,K2> K1(T1和T2表示溫度,K1、K2表示對(duì)應(yīng)溫度下平衡常數(shù))
D.圖4表示25℃時(shí),用0.1 mol·L-1鹽酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1氨水的pH隨加入鹽酸體積的變化

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(16分)(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g); △H=+180.5 kJ·mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g);△H="-905" kJ·mol-1
③2H2(g)十O2(g)=2H2O(g):△H=-483.6 kJ·mol-1
則N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的△H=           。
(2)在一定條件下,將2mol N2與5mol H2混合于一個(gè)10 L的密閉容器中,反應(yīng)情況如圖1所示:
①求5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NH3)=       ;②達(dá)到平衡時(shí)NH3的體積分?jǐn)?shù)為        。

圖1                                圖2 電解法合成氨裝置
(3)近年來(lái)科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多品薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨(裝置如圖2)。鈀電極A上發(fā)生的電極反應(yīng)式是                               
(4)草酸(H2C2O4)是一種重要的化工原料。已知常溫下0.01 mol·L-l的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4 溶液的pH如下表所示。
 
H2C2O4
KHC2O4
K2C2O4
pH
2.0
3.1
8.1
①用離子方程式表示KHC2O4呈酸性的原因:                          
②取一定質(zhì)量H2C2O4·2H2O和KHC2O4的混合物,加水溶解,配成250 mL溶液,取兩份此溶液各25 mL,向第一份溶液中先加入幾滴酚酞試液,再滴加0.25 mol·L-l NaOH溶液至20.00 mL時(shí),溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色;向第二份溶液中滴加適量3 mol·L-l H2SO4溶液酸化后,用0.10 mol·L-l KMnO4溶液滴定,當(dāng)消耗KMnO4溶液16.00 mL時(shí),溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
a.完成離子方程式:  C2O42-+   MnO4-+  H+   CO2+  Mn2++   H2O。
b. 原混合物中H2C2O4·2H2O和KHC2O4的物質(zhì)的量之比為__________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(14分)乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料,工業(yè)生產(chǎn)乙醇的一種反應(yīng)原理為:2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)  △H=—256.1kJ·mol—1。
已知:H2O(l)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol—1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=—41.2kJ·mol—1
⑴以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇,其熱化學(xué)方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l)  △H=     
⑵CH4和H2O(g)在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2,該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表:
溫度/℃
800
1000
1200
1400
平衡常數(shù)
0.45
1.92
276.5
1771.5
①該反應(yīng)是_____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”);
T℃時(shí),向1L密閉容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡時(shí)c(CH4)=0.5mol·L—1,該溫度下反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2的平衡常數(shù)K=     。
⑶汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實(shí)驗(yàn)室以Ag-ZSM-5 為催化劑,測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖。

①若不使用CO,溫度超過(guò)775℃,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因?yàn)?u>     ;在n(NO)/n(CO)=1的條件下,應(yīng)控制的最佳溫度在     左右。
②用CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物的污染。寫出CH4與NO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:     
⑷乙醇-空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2—離子。該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為     。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

(10分)甲醇合成反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)
工業(yè)上用天然氣為原料,分為兩階段制備甲醇:
(1)制備合成氣:CH4+H2O(g) CO+3H2。為解決合成氣中H2過(guò)量而CO不足的問(wèn)題,原料氣中需添加CO2:CO3+H2=CO+H2O。為了使合成氣配比最佳,理論上原料氣中甲烷與二氧化碳體積比為____________________________________。
(2)合成甲醇:①反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)能量變化如右圖所示。寫出合成甲醇的熱化學(xué)方程式__________________。

實(shí)驗(yàn)室在1L密閉容器中進(jìn)行模擬合成實(shí)驗(yàn)。將lmolCO和2molH2通人容器中,分別恒溫在300℃和500℃反應(yīng),每隔一定時(shí)間測(cè)得容器中甲醇的濃度如下:
(表中數(shù)據(jù)單位:mol·L—1)
②300℃時(shí)反應(yīng)開始10分鐘內(nèi),H2的平均反應(yīng)速率為__________。
③500℃時(shí)平衡常數(shù)K的數(shù)值為___________。
④300℃時(shí),將容器的容積壓縮到原來(lái)的1/2,在其他條件不變的情況下,對(duì)平衡體系 產(chǎn)生的影響是__________(填字母)。
a.c(H2)減小            b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
c.CH3OH的物質(zhì)的量增加   d.重新平衡時(shí)c(H2)/c(CH3OH)減小

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同步練習(xí)冊(cè)答案