（1）合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水反應(yīng)制備，其主要反應(yīng)為：
CH4(g)+ 2H2O­(g) CO2(g)+4H2­(g)
反應(yīng)過程中能量變化如圖所示，

則該反應(yīng)為     反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）
若已知，破壞1mol化學(xué)鍵需要吸收的熱量如下表所示：

化學(xué)鍵
 		C—H
 		O—H
 		C=O
 		H—H
 
 吸收熱量（kJ/mol）
 		a
 		b
 		c
 		d
 
則該反應(yīng)吸收或放出熱量為             kJ(用含a b c d字母的代數(shù)式表示)
（2）某溫度下，10L密閉容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g)，發(fā)生
CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2 (g)反應(yīng)， 反應(yīng)進(jìn)行到4s時(shí)CO2的濃度為0.08mol/L，再過一段時(shí)間反應(yīng)達(dá)平衡，平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)是起始時(shí)的1.4倍。
則 ① 前4s以H2O(g)濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為多少？②4s時(shí)，混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為多少？③ 平衡時(shí)，CH4的濃度是多少？
（要求：寫出計(jì)算過程）

（1）吸熱；4a+4b-2c-4d
（2）

①
②


解析試題分析：（1）由能量轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知反應(yīng)物能量低于生成物濃度，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；對于反應(yīng)CH4(g)+ 2H2O (g) CO2(g)+4H2(g)，破壞反應(yīng)物中化學(xué)鍵需吸收能量為4a+4b，形成生成物中化學(xué)鍵可釋放能量為2c+4d，則該反應(yīng)吸收的熱量為4a+4b-2c-4d；（2）利用三段式進(jìn)行計(jì)算。
考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的計(jì)算等相關(guān)知識(shí)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：單選題

36g碳不完全燃燒所得氣體中，CO占三分之一體積，CO2占三分之二體積。已知：2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-110.5kJ/mol,2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)△H=-566kJ/mol,與這些碳完全燃燒相比，損失的熱量是（    ）

A．172.5kJ B．1149kJ C．517.5kJ D．283kJ

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（16分）工業(yè)上可用煤制天然氣，生產(chǎn)過程中有多種途徑生成CH4。
（1）寫出CO2與H2反應(yīng)生成CH4和H2O的熱化學(xué)方程式                     。
已知： ① CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)    ΔH＝－41kJ·mol－1 
② C(s)+2H2(g)CH4(g)           ΔH＝－73kJ·mol－1
③ 2CO(g)C(s)+CO2(g)          ΔH＝－171kJ·mol－1
（2）另一生成CH4的途徑是CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。其他條件相同時(shí)，H2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示。

①該反應(yīng)的△H     0（填“＜”、“＝”或“＞”）。
②實(shí)際生產(chǎn)中采用圖中M點(diǎn)而不是N點(diǎn)對應(yīng)的反應(yīng)條件，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和平衡知識(shí)，同時(shí)考慮生產(chǎn)實(shí)際，說明選擇該反應(yīng)條件的理由________________________。
③某溫度下，將0.1 mol CO和0.3 mol H2充入10L的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)，平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為80%，求此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K。（寫出計(jì)算過程，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（15分）二甲醚（DME）和甲醇是21世紀(jì)應(yīng)用最廣泛的兩種清潔燃料，目前工業(yè)上均可由合成氣在特定催化劑作用下制得。
（1）由合成氣制備二甲醚的主要原理如下：
已知：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)            △H1＝－90.7 kJ·mol－1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)     △H2＝－23.5 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)        △H3＝－41.2 kJ·mol－1
則反應(yīng)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的△H＝      kJ·mol-1。
（2）將合成氣以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反應(yīng)器中，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)，其中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖所示：

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為       ；P1、P2、P3由大到小的順序?yàn)?u>       。
②若反應(yīng)在P3和316℃時(shí)，起始時(shí)n(H2)/n(CO)=3，則達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率     50％（填“大于”、“小于”或“等于”)。
（3）由合成氣合成甲醇的反應(yīng)的溫度與平衡常數(shù)（K）的關(guān)系如表數(shù)據(jù)，


250℃時(shí)，將2 molCO和6 molH2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間與物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖所示，則前10分鐘內(nèi)，氫氣的平均反應(yīng)速率為     ；若15分鐘時(shí)，只改變溫度一個(gè)條件，假設(shè)在20分鐘時(shí)達(dá)到新平衡，氫氣的轉(zhuǎn)化率為33.3%，此時(shí)溫度為      （從上表中選），請?jiān)趫D中畫出15—25分鐘c (CH3OH)的變化曲線。
（4）利用甲醇液相脫水也可制備二甲醚，原理是：CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O，CH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。與合成氣制備二甲醚比較，該工藝的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)溫度低，轉(zhuǎn)化率高，其缺點(diǎn)是        。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知l mol SO2(g)氧化為1 molSO3 (g)的。請回答下問題；

（1）E表示___________________；E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱__________（填“有”或“無”）影響。
（2）該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑，加V2O5會(huì)使圖中△H___________（填“變大”、“變小”或“不變”），理由是________。
（3）已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol，計(jì)算由S(s)生成2mol SO3(g)的△H ＝________________。
（4）在一定條件下向容積為2L的容器中通入4molSO2和3molO2，充分反應(yīng)達(dá)平衡后，SO3的體積分?jǐn)?shù)為1/3。若在相同的條件下向容積為2L的容器中通入amolSO2和，bmolSO3，和cmol，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行且達(dá)到平衡時(shí)SO3的體積分?jǐn)?shù)也為1/3。則c的取值范圍為___________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們研制了多種甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，以滿足不同的需求。
（1）有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣，兩種反應(yīng)原理是
A、CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g)        ΔH＝＋49.0kJ/mol
B、CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)     ΔH＝－192.9kJ/mol
又知H2O(l)＝H2O(g)  ΔH＝＋44 kJ/mol，請寫出32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                                  。
（2）下圖是某筆記本電腦用甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為：2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。則c電極是        （填“正極”或“負(fù)極”），
c電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是                     。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（16分）汽車尾氣是城市空氣的主要污染物之一，其主要有害成分是CO、氮氧化物（NOx）等。
（1）NOx產(chǎn)生的原因之一是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化值如右圖所示，

則：N2(g)＋O2(g)2NO(g) △H=　　  。
（2）汽車尾氣中CO、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)室用某新型催化劑對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究，測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO混存量的變化情況如下圖一。

① NO與CO混存時(shí)，相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為                              。
② 1000K，n(NO)/n(CO)=5:4時(shí)，NO的轉(zhuǎn)化率為75%，則CO的轉(zhuǎn)化率約為       。
③ 由于n(NO)/n(CO)在實(shí)際過程中是不斷變化的，保證NO轉(zhuǎn)化率較高的措施是將溫度大約控制在              K之間。
（3）汽車尾氣中NOx有望通過燃料電池實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。已經(jīng)有人以 NO2、O2和熔融NaNO3制成了燃料電池，其原理如圖二。
① 圖中石墨Ⅱ?yàn)殡姵氐?u>             極。
② 在該電池使用過程中，石墨I(xiàn)電極上的產(chǎn)物是氧化物Y，其電極反應(yīng)式為      。
（4）甲醇也可用于燃料電池。工業(yè)上采用反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密閉反應(yīng)器中，H2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)
系如圖三所示，則A、B、C三點(diǎn)處對應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的
大小關(guān)系為        。

② 某高溫下，將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中發(fā)生
反應(yīng)，達(dá)到平衡后測得c(CO2)=2.0mol·L-1，則該溫度下反應(yīng)的平
衡常數(shù)值為      。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（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。______________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

已知反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)　ΔH=akJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;
反應(yīng)②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g)　ΔH=bkJ·mol-1;
反應(yīng)③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH=ckJ·mol-1。測得在不同溫度下,K值如下:

溫度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
 
(1)若500 ℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①,CO2的起始濃度為2 mol·L-1,CO的平衡濃度為　　　　。 
(2)反應(yīng)①為　　　　(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 
(3)700 ℃時(shí)反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài),要使該平衡向右移動(dòng),其他條件不變時(shí),可以采取的措施有　　　　(填序號(hào))。 
A.縮小反應(yīng)器體積  B.通入CO2
C.溫度升高到900 ℃   D.使用合適的催化劑
E.增加Fe的量
(4)下列圖像符合反應(yīng)①的是　　　　(填序號(hào))(圖中v為速率,φ為混合物中CO含量,T為溫度且T1>T2)。 

(5)由反應(yīng)①和②可求得,反應(yīng)2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)的ΔH=　　　　。 
(6)請運(yùn)用蓋斯定律寫出Fe(固體)被O2(氣體)氧化得到Fe2O3(固體)的熱化學(xué)方程式:　                                             。

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