(I)保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的一項(xiàng)全球性課題。為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題,并緩解能源危機(jī),有的專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想,如圖所示:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)過程Ⅰ的能量轉(zhuǎn)化形式為________能轉(zhuǎn)化為________能。
(2)上述轉(zhuǎn)化過程中,ΔH1和ΔH2的關(guān)系是________。
(3)斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量見下表:
共價(jià)鍵
H—N
H—O
N≡N
O=O
斷裂1 mol化學(xué)鍵所需能量/(kJ·mol-1)
393
460
941
499
常溫下,N2與H2O反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為_______________________。
(II)在一試管中加入0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和0.1mol/LH2C2O4溶液,在恒溫下發(fā)生如下反應(yīng):
2KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O。5分鐘后測得Mn2+的濃度為0.004mol/L;
(4)試計(jì)算0—5分鐘內(nèi),υ(H2C2O4)=____________。
(5)如果反應(yīng)從開始進(jìn)行一段時(shí)間后,速率—時(shí)間圖像如圖:。試解釋t1—t2,t2—t3速率變化的原因。______________________________________________________。
(I)(1)太陽   1分,化學(xué)  (1分)。   (2)△H1=-△H2  (1分)
(3)2N2(g)+6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g)   △H=+1189kJ/mol  (4分)
(Ⅱ)(4)0.002md/(L·min)  (2分)
(5)t1—t2說明Mn2+作催化劑;t2—t3:反應(yīng)物濃度降低  (4分)

試題分析:(I)(1)根據(jù)轉(zhuǎn)化示意圖可知,過程I是利用太陽能將氮?dú)、水和CO2等轉(zhuǎn)化為氫氣、氧氣、氨氣、甲醇和甲烷等,因此能量轉(zhuǎn)化是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
(2)過程Ⅱ是在一定條件下氫氣、氧氣、氨氣、甲醇和甲烷等又重新轉(zhuǎn)化為CO2、水和氮?dú)獾,所以根?jù)能量守恒可知△H1=-△H2。
(3)根據(jù)原子守恒可知,氮?dú)馀c水反應(yīng)生成氨氣的同時(shí)還有氧氣生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N2+6H2O 4NH3(g)+3O2。由于反應(yīng)熱等于斷鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=2×942kJ/mol+6×2×460kJ/mol-4×3×393kJ/mol-3×499kJ/mol=+1189kJ/mol,即熱化學(xué)方程式為2N2(g)+6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g)  △H=+1189kJ/mol。
(Ⅱ)(4)5分鐘后測得Mn2+的濃度為0.004mol/L ,則根據(jù)方程式可知消耗草酸的物質(zhì)的量濃度是0.004mol/L× =0.01mol/L,所以反應(yīng)速率υ(H2C2O4)=0.01mol/L ÷5min=0.002md/(L·min)。
(5)由于影響反應(yīng)速率的因素一般有溫度、濃度和催化劑等,體系溫度不變,所以影響反應(yīng)速率的因素可以從濃度和催化劑的角度分析。t1—t2反應(yīng)速率升高,說明Mn2+作催化劑,加快了反應(yīng)速率;而t2—t3后反應(yīng)速率又降低,這說明反應(yīng)物濃度降低導(dǎo)致反應(yīng)速率降低。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

一定條件下,發(fā)生反應(yīng):①M(fèi)(s)+N(g)R(g) △H = -Q1 kJ·mol-1,②2R (g)+N(g)2T (g) △H = -Q2 kJ·mol-1。  Q1、Q2、Q3均為正值。下列說法正確的是
A.1 mol R(g)的能量總和大于1 mol M(s)與1 mol N(g) 的能量總和
B.將2 mol R (g)與1 mol N(g)在該條件下充分反應(yīng),放出熱量Q2 kJ
C.當(dāng)1 mol M(s)完全轉(zhuǎn)化為T (g)時(shí)(假定無熱量損失),放出熱量Q1+kJ
D.M(g)+N(g)R(g) △H=-Q3 kJ·mol-1 , 則Q3<Q1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(17分)合成氨工業(yè)上常用下列方法制備H2
方法:
方法:

試計(jì)算25℃時(shí)由方法②制備l000g H2所放出的能量為_________ kJ。
(2)在一定的條件下,將C(s)和H2O(g)分別加入甲、乙兩個(gè)密閉容器,發(fā)生反應(yīng):
其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:

①T1_________T2(填“>”、“=”或“<”);
T1℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K="_________" 。
②乙容器中,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到1.5min時(shí),H2O(g)的物質(zhì)的量濃度范圍是_________。
③一定條件下,在密閉恒容的容器中,能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_________。
A.
B.混合氣體的密度保持不變

D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
④某同學(xué)為了研究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響,測得逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:

可見在t1、t3、t5、t7時(shí)反應(yīng)都達(dá)了到平衡狀態(tài),如果t2、t4、t6、t8時(shí)都只改變了一個(gè)反應(yīng)條件,則從t1到t8哪個(gè)時(shí)間段H2O (g)的平衡轉(zhuǎn)化率最低_________,t4時(shí)刻改變的條件是__________。
⑤在25 ℃時(shí),c mol/L,的醋酸與0.02mol/L NaOH溶液等體積混合后溶液剛好呈中性,
用含c的代數(shù)式表示CH3COOH的電離常數(shù)Ka=_________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(16分) 紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)。反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。

根據(jù)上圖回答下列問題:(1)P和Cl2反應(yīng)生成PCl3的熱化學(xué)方程式是
                                                                        
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的熱化學(xué)方程式是
                                                                        ;
上述分解反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)。溫度T1時(shí),在密閉容器中加入0.80mol PCl5,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)PCl5還剩0.60 mol,其分解率1等于          ;若反應(yīng)溫度由T1升高到T2,平衡時(shí)PCl5的分解率為2,2          1(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進(jìn)行,現(xiàn)將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3,然后降溫,再和Cl2反應(yīng)生成PCl5。原因是                                                                         
                                                               ;
(4)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1 mol PCl5的△H 3=              ,P和Cl2一步反應(yīng)生成1 mol PCl5的△H 4              △H 3(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)PCl5與足量水充分反應(yīng),最終生成兩種酸,其化學(xué)方程式是
                                                            

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)50 mL 0.50 mol/L鹽酸與50 mL 0.55 mol/L  NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反 應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱;卮鹣铝袉栴}:

(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是________;
(2)用相同濃度和體積的醋酸代替稀鹽酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),求得的中和熱數(shù)值________(填“偏 大”、“偏小”或“無影響”);
(3)實(shí)驗(yàn)中改用60 mL 0.50 mol/L 鹽酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”),所求中和熱________(填“相等”或“不相等”),簡述理由________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是 
A.圖Ⅰ中 可以看出反應(yīng)A(g)=C(g)的△H=(E1-E4)kJ·mol-1
B.圖Ⅱ表示一定條件下進(jìn)行的反應(yīng)2SO2+O22SO3 各成分的物質(zhì)的量變化,t2時(shí)刻改變的條件可能是擴(kuò)大了容器的體積
C.圖Ⅲ表示將CO2通入NaOH的稀溶液中,隨著CO2的通入,溶液中水電離出的c(H+)變化關(guān)系
D.圖Ⅳ曲線表示用0.1000mol/LNaOH溶液分別滴定濃度相同的三種一元酸,由此可判斷HX的酸性最強(qiáng)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于下列各圖的敘述中不正確的是
A.已知CO的燃燒熱為283 kJ/mol,2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ/mol,則圖甲表示CO和H2O(g)生成CO2和H2的能量變化
B.某溫度下,pH=11的NH3·H2O和pH=1的鹽酸等體積混合后(不考慮混合后溶液體積的變化)恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后的溶液中NH4+ 、NH3·H2O與NH3三種微粒的平衡濃度之和為0.05 mol·L-1
C.在常溫下,X2(g)和H2反應(yīng)生成HX的平衡常數(shù)如表所示,僅依據(jù)K的變化,就可以說明在相同條件下,平衡時(shí)X2(從F2到I2)的轉(zhuǎn)化率逐漸降低,且X2與H2反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱
D.圖乙中曲線表示常溫下向弱酸HA的稀溶液中加水稀釋過程中,的變化情況

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

(10分)拆開1mol H—H鍵,1mol N—H鍵,1mol N≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ,391kJ,946kJ:則(1)1mol N2完全反應(yīng)生成NH3       熱量(填:吸收或放出)            kJ;(2)理論上,每生成1mol NH3       熱量(填:吸收或放出)         kJ;(3)事實(shí)上,反應(yīng)的熱量總小于理論值,為什么?                             。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列不屬于生物質(zhì)能的利用的是
A.燃燒樹枝取熱B.將植物秸桿制沼氣
C.用淀粉制乙醇D.用太陽能發(fā)電

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同步練習(xí)冊(cè)答案