到目前為止,由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟?lèi)使用最主要的能源。
(1)化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能(焓變,ΔH)與反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)過(guò)程中斷鍵和形成新鍵過(guò)程中吸收和放出能量的大小有關(guān)。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-185 kJ/mol,斷裂1 mol H—H鍵吸收的能量為436 kJ,斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收的能量為247 kJ,則形成1 mol H—Cl鍵放出的能量為 。
(2)燃料燃燒將其所含的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯枰臒崮。已知?br />①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒反應(yīng)放出588.05 kJ的熱量,原混合氣體中氫氣的質(zhì)量是 。根據(jù)以上三個(gè)熱化學(xué)方程式,計(jì)算C(s,石墨)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
已知單質(zhì)硫在通常條件下以S8(斜方硫)的形式存在,而在蒸氣狀態(tài)時(shí),含有S2、S4、S6及S8等多種同素異形體,其中S4、S6和S8具有相似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)如下圖所示:
在一定條件下,S8(s)和O2(g)發(fā)生反應(yīng)依次轉(zhuǎn)化為SO2(g)和SO3(g)。反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系可用下圖簡(jiǎn)單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。
(1)寫(xiě)出表示S8燃燒熱的熱化學(xué)方程式___________________________________。
(2)寫(xiě)出SO3分解生成SO2和O2的熱化學(xué)方程式_______________________________________________________________。
(3)化學(xué)上規(guī)定,拆開(kāi)或形成1 mol化學(xué)鍵吸收或放出的能量稱(chēng)為該化學(xué)鍵的鍵能,單位kJ·mol。若已知硫氧鍵的鍵能為d kJ·mol-1,氧氧鍵的鍵能為e kJ·mol-1,則S8分子中硫硫鍵的鍵能為_(kāi)___________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
中國(guó)政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。
(1)有效減碳的手段之一是節(jié)能,下列制氫方法最節(jié)能的是 。
A.電解水制氫:2H2O2H2↑+O2↑
B.高溫使水分解制氫:2H2O2H2↑+O2↑
C.太陽(yáng)光催化分解水制氫:2H2O2H2↑+O2↑
D.天然氣制氫:CH4+H2OCO+3H2
(2)CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH="-49.0" kJ/mol,測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。
①?gòu)? min到9 min,v(H2)= mol/(L·min)。
②能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填編號(hào))。
A.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點(diǎn))
B.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)消耗3 mol H2,同時(shí)生成1 mol H2O
D.CO2的體積分?jǐn)?shù)在混合氣體中保持不變
(3)工業(yè)上,CH3OH也可由CO和H2合成。參考合成反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù):
溫度/℃ | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常數(shù) | 667 | 13 | 1.9×1 | 2.4×1 | 1×1 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)甲醇是一種重要的化工產(chǎn)品,可利用甲醇催化脫氫制備甲醛。甲醛與氣態(tài)甲醇轉(zhuǎn)化的能量關(guān)系如圖所示。
反應(yīng)過(guò)程中的能量關(guān)系
①甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
②過(guò)程Ⅰ與過(guò)程Ⅱ的反應(yīng)熱是否相同?____________原因是__________________________________。
③寫(xiě)出甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的熱化學(xué)反應(yīng)方程式________________________________。
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列說(shuō)法正確的是________。
A.CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過(guò)程一定要吸收能量 |
B.①反應(yīng)中,反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 |
C.根據(jù)②推知反應(yīng):CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1 |
D.反應(yīng)②的能量變化如圖所示 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。
反應(yīng)①②③為_(kāi)_______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(2)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。
①某溫度下,向容積為10 L的密閉容器中通入2 mol NH3和1 mol CO2,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=______。該溫度下平衡常數(shù)K的計(jì)算結(jié)果為_(kāi)____。
②為進(jìn)一步提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,下列措施中能達(dá)到目的的是________。
A.提高NH3的濃度 | B.增大壓強(qiáng) |
C.及時(shí)轉(zhuǎn)移生成的尿素 | D.使用更高效的催化劑 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
甲醇是一種重要的可再生能源,工業(yè)上可用CO和H2合成。
(1)已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=—283 kJ·mol—1
CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l) △H=—725kJ·mol—1
若要求得CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)的△H,還需要知道反應(yīng)(用化學(xué)方程式表示) 的焓變。
(2)在Cu2O/ZnO做催化劑的條件下,將CO(g)和H2(g)充入容積為2L的密閉容器中合成CH3OH(g),反應(yīng)過(guò)程中,CH3OH的物質(zhì)的量(n)與時(shí)間(t)及溫度的關(guān)系如圖。
根據(jù)題意回答下列問(wèn)題:
①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)表達(dá)式K= ;
升高溫度,K值 (填“增大”、“減小”
或“不變”)。
②在500℃,從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)= 。
③若其它條件不變,對(duì)處于Z點(diǎn)的體系,將體積壓縮至原來(lái)的1/2,達(dá)到新的平衡后,下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是 。
a.氫氣的濃度與原平衡比減少 b.正、逆反應(yīng)速率都加快
c.甲醇的物質(zhì)的量增加 d.重新平衡時(shí)n(H2) /n(CH3OH)增大
④據(jù)研究,反應(yīng)過(guò)程中起催化作用的為Cu2O,反應(yīng)體系中含少量的CO2有利于維持Cu2O的量不變,原因是: (寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)方程式并輔以必要的文字說(shuō)明)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(10分)工業(yè)上制備BaCl2的工藝流程圖如圖:
某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用重晶石(主要成分BaSO4)對(duì)工業(yè)過(guò)程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。查資
料得:
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) ΔH1 = +571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) ΔH2= +226.2 kJ·mol-1 ②
(1)①制備BaCl2的工藝流程圖中氣體A用過(guò)量NaOH溶液吸收,得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為 。
②常溫下,相同濃度的Na2S和NaHS溶液中,下列說(shuō)法正確的是 (填字母)。
A.Na2S溶液的pH比NaHS溶液pH小 |
B.兩溶液中含有的離子種類(lèi)不同 |
C.兩溶液中滴入同體積同濃度的鹽酸,產(chǎn)生氣體速率相等 |
D.兩溶液中加入NaOH固體,c(S2-)都增大 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
能源的開(kāi)發(fā)、利用與人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān),充分利用好能源是擺在人類(lèi)面前的重大課題。
Ⅰ.已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
②CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=c kJ·mol-1
則反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓變?chǔ)= kJ·mol-1。
Ⅱ.依據(jù)原電池的構(gòu)成原理,下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是 (填序號(hào))。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0 B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH>0 D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH<0
若以稀硫酸為電解質(zhì)溶液,則該原電池的正極反應(yīng)式為 。
Ⅲ.氫氣作為一種綠色能源,對(duì)于人類(lèi)的生存與發(fā)展具有十分重要的意義。
(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,在通常情況下,1 g H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出142.9 kJ熱量。則H2燃燒的熱化學(xué)方程式為 。
(2)用氫氣合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
①一定條件下,下列敘述可以說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是 。
A.υ正(N2)=υ逆(NH3)
B.各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等
C.混合氣體的物質(zhì)的量不再變化
D.混合氣體的密度不再變化
②下圖表示合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后,每次只改變溫度、壓強(qiáng)、催化劑中的某一條件,反應(yīng)速率υ與時(shí)間t的關(guān)系。其中表示平衡混合物中的NH3的含量最高的一段時(shí)間是 。圖中t3時(shí)改變的條件可能是 。
③溫度為T(mén)℃時(shí),將4a mol H2和2a mol N2放入0.5 L密閉容器中,充分反應(yīng)后測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為50%,則反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
依據(jù)事實(shí),寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式。
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 。
(2)若適量的N2和O2完全反應(yīng),每生成23gNO2需要吸收16.95kJ熱量,則表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
(3)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出650kJ的熱量,則表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 _________________________________________________。
(4)已知拆開(kāi)1molH—H鍵,1molN—H鍵,1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2與H2反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為 。
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