(11分)(1)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H=+20
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(11分)(1)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 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 (1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________; (2)在体积不变的密闭容器中进行(1)反应,达到平衡后(填“正向移动”、“逆向移动”、“增大”、“减小”或“不变”): ①扩大容器体积,平衡___________,c(H2)____________(与原平衡相比); ②升高温度,正反应速率________ ,逆反应速率___________; 体系的压强__________,平衡___________,平衡常数_____________; ③加入催化剂,H2的物质的量___________________。 |
答案
(11分)(1)CH4(g) + 2H2O (g) = CO2(g) + 4H2(g) ΔH=+165.0kJ·mol-1 (2)正向移动;减小②增大,增大;增大,正向移动,增大 ③不变。 |
解析
(1)考查盖斯定律的应用。根据已知反应可知①×2-②即得到CH4(g) + 2H2O (g) = CO2(g) + 4H2(g) ,所以反应热是+206.2kJ·mol-1×2-247.4 kJ·mol-1=+165.0kJ·mol-1。 (2)反应是体积增大的、吸热的可逆反应,所以增大容积,压强降低,平衡正向移动,但氢气的浓度仍然是减小的;升高温度,反应速率都是增大的,平衡正向移动,所以平衡常数增大。温度升高,压强增大;催化剂只能改变反应速率,但不能影响平衡状态,所以氢气的物质的量不变。 |
举一反三
下列说法中正确的是A.乙烯中C=C的键能是乙烷中C-C的键能的2倍 | B.氮气分子中含有1个s键和2个p键 | C.N-O键的极性比C-O键的极性大 | D.NH4+中4个N-H键的键能不相同 |
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(7分)分别取40mL的0.50 mol/L盐酸与40mL的0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。请回答下列问题。 (1)理论上稀强酸、稀强碱反应生成1 mol 水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热的热化学方程式__________________________________。 (2)如图所示,A为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,两个小孔不能开得过大,其原因是_____________________________________________;
(3)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)________。A.反应前盐酸溶液的温度 | B.反应前盐酸溶液的质量 | C.反应前氢氧化钠溶液的温度 | D.反应前氢氧化钠溶液的质量 | E.反应后混合溶液的最高温度 F.反应后混合溶液的质量 (4)某学生实验记录数据如下:
实验 序号
| 起始温度t1/℃
| 终止温度t2/℃
| 盐酸
| 氢氧化钠
| 混合溶液
| 1
| 20.0
| 20.1
| 23.2
| 2
| 20.2
| 20.4
| 23.4
| 3
| 20.5
| 20.6
| 23.6
| 依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH=________; |
对于化学键的理解,下列叙述正确的是( )A.共价化合物中一定只含有共价键 | B.离子化合物中一定只含有离子键 | C.在任何物质中,都存在着化学键 | D.物质的化学键被破坏,则一定发生化学变化 |
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