(共12分)(1)火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)把0.4mol液態(tài)肼和0.8mol H2O2混合反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵猓懦?57.7kJ的熱量(相當(dāng)于25℃、101 kPa下測(cè)得的熱量)。
①反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                                。
②又已知H2O(l)=H2O(g)   ΔH=+44kJ/mol。則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是              kJ。
③此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是                                                                  。
(2)蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義。有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測(cè)得,但可通過間接的方法測(cè)定,F(xiàn)根據(jù)下列3個(gè)熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)="=" 2Fe(s)+3CO2(g)       △H=—24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g)     △H=—47.4kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)        △H= +640.5kJ/mol
寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe 固體和CO2氣體的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
_________________                                                     

(1)①N2H4(l)+2H2O2(l) = N2(g) +4H2O(g) △H=-644.25 KJ/mol (3分)
② 410.125  (3分)  
③產(chǎn)物不會(huì)造成環(huán)境污染。(3分)
(2)CO(g)+FeO(s) ="=" Fe(s)+CO2(g)   △H=―218.0kJ/mol  (3分)

解析試題分析:(1)①根據(jù)題意知,肼和雙氧水反應(yīng)生成氮?dú)夂退瘜W(xué)方程式為:N2H4+2H2O2=N2+4H2O,0.4mol液態(tài)肼和0.8mol H2O2混合反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵,放?57.7kJ的熱量,則1mol液態(tài)肼反應(yīng)放出的熱量為644.25kJ,熱化學(xué)方程式為:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=—644.25kJ/mol;②根據(jù)①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=—644.25kJ/mol;②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol;依據(jù)蓋斯定律:①—②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=—820.25KJ/mol,16g液態(tài)肼物質(zhì)的量為0.5mol,與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為410.125KJ;③此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物為氮?dú)夂退粫?huì)造成環(huán)境污染。
(2)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=—24.8kJ/mol     ①
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=—47.2kJ/mol    ②
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol      ③
根據(jù)蓋斯定律:①×1/2—②×1/6—③×1/3得 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=—218.0kJ/mol 。
考點(diǎn):考查熱化學(xué)方程式的書寫,蓋斯定律應(yīng)用,反應(yīng)熱的計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下列說法中,正確的是 (   )

A.室溫下,pH=5.6的NaHSO3溶液中c( SO32-)-c( H2SO3)= 10-5.6-10-8.4
B.同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同
C.吸熱反應(yīng)只有在加熱條件下才能發(fā)生,故水不加熱不電離
D.過量的氨水和鹽酸反應(yīng)所得溶液不可能為酸性,但可能為中性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

按要求完成下列問題:
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(液體,分子式為CH3OH)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____________________;將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成堿性燃料電池,寫出該電池的負(fù)極電極反應(yīng)方程式                         
(2)氫氣是一種清潔能源,氫氣的制取與儲(chǔ)存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)     △H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)        △H=-247.4 kJ·mol-1
以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為                                         。
(3)已知白磷、紅磷燃燒的熱化學(xué)方程式分別為
P4(s,白磷)+ 5O2=P4O10(s);ΔH=–2986kJ·mol-1
4P(s,紅磷)+ 5O2=P4O10(s);ΔH=–2956kJ·mol-1
則白磷比紅磷         (填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)
(4) 已知一定條件下A2與B2自發(fā)反應(yīng)生成AB3,則反應(yīng)
A2(g)+3B2(g)=2AB3(g) 的ΔS=    0,ΔH      0 (填“<”、“>”、“=”)
(5)右圖為電解精煉銀的示意圖,       (填a或b)極為含有雜質(zhì)的粗 銀,若b極有少量紅棕色氣體生成,則生成該氣體的電極反應(yīng)式為                       

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(4分)工業(yè)上常用天然氣作為制備甲醇的原料。已知:
 
 
 
反應(yīng)生成的熱化學(xué)方程式為                     。
(2)向VL恒容密閉容器中充入,在不同壓強(qiáng)下合成甲醇。的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示:

①壓強(qiáng)         (填“<”、“>”或“=”)
②在壓強(qiáng)時(shí),平衡常數(shù)為             (用含的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH="-99" kJ·mol-1

請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖中A、C分別表示_________、_________,E的大小對(duì)該反應(yīng) 的反應(yīng)熱有無影響?_________。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會(huì)使圖中B點(diǎn)升高還是降低?_________,理由是__________________;(2)圖中ΔH=_________kJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循環(huán)機(jī)理可能為:V2O5氧化SO2時(shí),自身被還原為四價(jià)釩氧化物VO2;四價(jià)釩氧化物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式_____________________________;
(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol-1,計(jì)算由S(s)生成3mol SO3(g)的ΔH_______(要求計(jì)算過程)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(8分)(1)肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,是一種可燃性的液體,可用作火箭燃料。已知在101kPa時(shí),32.0gN2H4在氧氣中完全燃燒生成氮?dú),放出熱?24kJ(25℃時(shí)),N2H4的燃燒熱化學(xué)方程式是                             。
(2)肼—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質(zhì)溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空氣燃料電池放電時(shí):負(fù)極的電極反應(yīng)式是                                  。
(3)電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池,這是一種典型的可充電電池,電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O,充電時(shí):陽極反應(yīng)式:                      用此裝置電解水和重水(D2O)組成的混合液(兩電極均是Pt),通電一段時(shí)間后,在兩極共收集到33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,總質(zhì)量為18.5 g,則混合氣體中H原子和D原子個(gè)數(shù)之比:           

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(本題16分)工業(yè)上利用CO2和H2在一定條件下反應(yīng)合成甲醇。
(1)已知在常溫常壓下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)   ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)  ΔH=-44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:____________ ________
(2)甲醇脫氫可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示。回答下列問題:

①脫氫反應(yīng)的△H_____0,600K時(shí),Y點(diǎn)甲醇的υ(正) _____υ(逆)(填“>”或“<”)
②從Y點(diǎn)到X點(diǎn)可采取的措施是_______________________________________________。
③有同學(xué)計(jì)算得到在t­1K時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1mol·L-1。你認(rèn)為正確嗎?請(qǐng)說明理由__________________________________________________________________________。
(3)納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分別進(jìn)行催化CH3-OH的脫氫實(shí)驗(yàn):
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的濃度(mol·L-1)隨時(shí)間t (min)變化如下表:

序號(hào)
溫度
0
10
20
30
40
50

T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480

T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480

T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
可以判斷:實(shí)驗(yàn)①的前20 min的平均反應(yīng)速率 ν(H2)=              ;實(shí)驗(yàn)溫度T1   T2(填“>”、“<”);催化劑的催化效率:實(shí)驗(yàn)①   實(shí)驗(yàn)②(填“>”、“<”)。
(4)用CH3-OH、空氣、KOH溶液和石墨電極可構(gòu)成燃料電池。則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:
___________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

CO是常見的化學(xué)物質(zhì),在工業(yè)生產(chǎn)中用途很廣泛。
(1) 已知:某些反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)     ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)             ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)            ΔH=-483.6kJ·mol-1
請(qǐng)寫出用CO除去空氣中SO2,生成S(g)及CO2熱化學(xué)方程式                      
(2) 某燃料電池以CO為燃料,以空氣為氧化劑,以熔融態(tài)的K2CO3為電解質(zhì),請(qǐng)寫出該燃料電池正極的電極反應(yīng)式                                             ;
(3)在某溫度下、容積均為2L的三個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫恒容,使之發(fā)生反應(yīng):2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料與各容器達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

實(shí)驗(yàn)



初始投料
2 molH2、1 molCO
1 mol CH3OH
4 molH2、2 molCO
平衡時(shí)n(CH3OH )
0.5mol
n2
n3
反應(yīng)的能量變化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
體系的壓強(qiáng)
P1
P2
P3
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
α1
α2
α3
①該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K為          。
②三個(gè)容器中的反應(yīng)分別達(dá)平衡時(shí)各組數(shù)據(jù)關(guān)系正確的是      (填序號(hào))。
A.α1+α2=1            B.Q1+Q2=d
C.α3<α1              D.P3>2P1=2P2      
E.n2<n3<1.0mol     F.Q3<2Q1
③在其他條件不變的情況下,將甲容器的體系體積壓縮到1L,若在第8min達(dá)到新的平衡,從開始到新平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為65.5%,請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出第5min 到新平衡時(shí)CH3OH的物質(zhì)的量濃度的變化曲線。

(4)實(shí)驗(yàn)室常用甲酸(一元酸)來制備CO。已知25℃時(shí),0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分別為2.3和2.9,F(xiàn)有相同物質(zhì)的量濃度的下列四種溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的順序是                 ____(填寫溶液序號(hào))。關(guān)于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等體積混合后的溶液描述正確的是           ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2013年以來,全國(guó)很多地區(qū)都曾陷入嚴(yán)重的霧霾和污染天氣中,冬季取暖排放的CO2、汽車尾氣等都是形成霧霾的因素。
(1)已知:① N2(g) + O2(g)=2NO(g)  △H=+179.5 kJ/mol
②2NO(g) + O2(g)=2NO2(g)    △H=-112.3 kJ/mol 
③2NO(g) +2CO(g)=N2(g) +2CO2(g)    △H=-759.8 kJ/mol
下圖是在101kPa,298K條件下1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成1mol CO2和1mol NO過程中能量變化的示意圖。則a=       。

(2)將不同物質(zhì)的量的H2O(g)和CO分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):
H2­­­O(g)+CO(g)CO­2(g)+H2­­­(g),得到如下三組數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)組
 
溫度/℃
 
起始量/mol
 
平衡量/mol
 
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
 
H2O
 
CO
 
CO
 
H2
 
1
 
650
 
2
 
4
 
2.4
 
1.6
 
5
 
2
 
900
 
1
 
2
 
1.6
 
0.4
 
3
 
3
 
900
 
a
 
b
 
c
 
d
 
t
 
 
①實(shí)驗(yàn)組1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為          ,此溫度下的平衡常數(shù)為         ,溫度升高時(shí)平衡常數(shù)會(huì)         (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②650℃時(shí),若在此容器中開始充入2mol H2­­­O(g)、 1mol CO、 1 mol CO­2和 x molH2,若要使反應(yīng)在開始時(shí)正向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是          
③若a=2,b=1,則達(dá)平衡時(shí)實(shí)驗(yàn)組2中H2­­­O(g)和實(shí)驗(yàn)組3中CO的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系為α2 (H2O)   α3 (CO)(填“<”、“>”或“=”)。

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