根据下列条件计算有关反应的焓变:(1)已知:Ti(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l) ΔH=-804.2 kJ·mol-12Na(s)+Cl2(g)=
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根据下列条件计算有关反应的焓变: (1)已知: Ti(s)+2Cl2(g)===TiCl4(l) ΔH=-804.2 kJ·mol-1 2Na(s)+Cl2(g)==="2NaCl(s)" ΔH=-882.0 kJ·mol-1 Na(s)===Na(l) ΔH=+2.6 kJ·mol-1 则反应TiCl4(l)+4Na(l)===Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH= kJ·mol-1。 (2)已知下列反应数值:
序号
| 化学反应
| 反应热
| ①
| Fe2O3(s)+3CO(g)=== 2Fe(s)+3CO2(g)
| ΔH1=-26.7 kJ·mol-1
| ②
| 3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g)
| ΔH2=-50.8 kJ·mol-1
| ③
| Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g)
| ΔH3=-36.5 kJ·mol-1
| ④
| FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g)
| ΔH4
| 则反应④的ΔH4= kJ·mol-1。 |
答案
(1)-970.2 (2)+7.3 |
解析
(1)由已知反应得: TiCl4(l)===Ti(s)+2Cl2(g) ΔH=+804.2 kJ·mol-1① 4Na(s)+2Cl2(g)==="4NaCl(s)" ΔH=-1764.0 kJ·mol-1② 4Na(s)===4Na(l) ΔH=+10.4 kJ·mol-1。③ 根据盖斯定律,将①+②-③得: TiCl4(l)+4Na(l)===Ti(s)+4NaCl(s)ΔH=+804.2 kJ·mol-1-1 764.0 kJ·mol-1-10.4 kJ·mol-1=-970.2 kJ·mol-1。 (2)根据盖斯定律,将(①×3-②-③×2)/6得: FeO(s)+CO(g)===Fe(s)+CO2(g),则ΔH4=(ΔH1×3-ΔH2-ΔH3×2)/6≈+7.3 kJ·mol-1。 |
举一反三
(1)在焙烧炉中发生反应: ①Fe2O3(s)+3C(s) ===2Fe(s)+3CO(g) ΔH=-492.7 kJ·mol-1 ②3CO(g)+Fe2O3(s) ===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=+25.2 kJ·mol-1 则2Fe2O3(s)+3C(s) ===4Fe(s)+3CO2(g) ΔH= kJ·mol-1。 (2)天然气(以甲烷计)在工业生产中用途广泛。甲烷蒸汽转化法制H2的主要转化反应如下: CH4(g)+H2O(g) ===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2 kJ·mol-1 CH4(g)+2H2O(g) ===CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165.0 kJ·mol-1 上述反应所得原料气中的CO能使氨合成催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO与水蒸气反应生成易除去的CO2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧化碳变换反应,该反应的热化学方程式是 。 |
肼(H2NNH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如下图所示。已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N—N为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是 |
以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据: 反应Ⅰ: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H = —49.0 kJ·mol-1 反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ∆H = —173.6 kJ·mol-1 (1)写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的热化学反应方程式: (2)对反应Ⅰ,在一定温度下反应达到平衡的标志是 (选填编号) a.反应物不再转化为生成物 b.平衡常数K不再增大 c.CO2的转化率不再增大 d.混合气体的平均相对分子质量不再改变 (3)在密闭容器中,反应Ⅰ在一定条件达到平衡后,其它条件恒定,能提高CO2转化率的措施是 (选填编号)A.降低温度 | B.补充CO2 | C.加入催化剂 | D.移去甲醇 | (4)研究员以生产乙醇为研究对象,在密闭容器中,按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。表示CH3CH2OH组分的曲线是 ;图中曲线Ⅱ和Ⅲ的交点a对应的体积分数ya= %(计算结果保留三位有效数字)
(5)一种以甲醇作燃料的电池示意图如图。写出该电池放电时负极的电极反应式: 。
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苯乙烯是重要的基础有机原料。工业中用乙苯(C6 H5- CH2 CH3)为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯(C6 H5- CH= CH2)的反应方程式为: C6 H5- CH2 CH3 (g)C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g) ΔH1 (1)向体积为VL的密闭容器中充入a mol乙苯,反应达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示:
由图可知:在600℃时,平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%,则: ① 氢气的物质的量分数为 ;乙苯的物质的量分数为 ; ② 乙苯的平衡转化率为 ; ③ 计算此温度下该反应的平衡常数(请写出计算过程)。 (2) 分析上述平衡体系组成与温度的关系图可知:△H1 0(填“>、=或<” )。 (3)已知某温度下,当压强为101.3kPa时,该反应中乙苯的平衡转化率为30%;在相同温度下,若反应体系中加入稀释剂水蒸气并保持体系总压为101.3kPa,则乙苯的平衡转化率 30%(填“>、=、<” )。 (4)已知: 3C2 H2 (g) C6 H6 (g) ΔH2 C6 H6 (g) + C2H4 (g) C6 H5- CH2CH3 (g) ΔH3 则反应3C2H2 (g)+ C2H4 (g) C6 H5- CH=CH2 (g) +H2(g) 的ΔH= 。 |
氨的合成是最重要的化工生产之一。 I.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法: ① 用焦炭跟水反应: C(s)+ H2O(g)CO(g)+ H2(g); ② 用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+ H2O(g) CO (g)+ 3H2(g) 已知有关反应的能量变化如下图,则方法②中反应的ΔH =__________ ___。
Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应: 3H2(g)+ N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:
容 器
| 甲
| 乙
| 丙
| 反应物投入量
| 3 mol H2、2 mol N2
| 6 mol H2、4mol N2
| 2 mol NH3
| 达到平衡的时间(min)
| t
| 5
| 8
| 平衡时N2的浓度(mol·L-1)
| c1
| 3
|
| N2的体积分数
| ω1
| ω2
| ω3
| 混合气体密度(g·L-1)
| ρ1
| ρ2
|
| (1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是 a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2 b.v(N2)正=3v(H2)逆 c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变 (2)甲容器中达到平衡所需要的时间t 5min (填>、< 或=) (3)乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率 (注明单位)。 (4)分析上表数据,下列关系正确的是________. a.2c1 =3mol/L b.ω1 = ω2 c.2ρ1 = ρ2 (5)该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=____ __(用分数表示)(mol/L)-2。 |
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