已知:①将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:C(s)

已知:①将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:C(s)

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已知:①将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);②C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O2(g)=CO2 (g);ΔH=-393.5 kJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔH=-242.0 kJ·mol1
请回答:
(1)根据以上信息,写出CO与水蒸气反应的热化学方程式:____________________________。

(2)如图是根据盖斯定律做出的循环图,根据图的转化关系和热化学方程式计算ΔH3=________kJ/mol。
请比较ΔH1与ΔH3数值是否可以说明用水煤气做燃料要比直接燃煤放出的热量多________(是或否)原因是___________________________________。
(3)目前煤的运输还主要靠铁路运输和公路运输,你能在所学知识基础上提出缓解铁路和公路运输的方法:____________________________。
答案
(1)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),ΔH=-41.0 kJ/mol
(2)否 根据盖斯定律没有计算ΔH2吸收的热量
(3)将煤变为水煤气后管道运输
解析
(1)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.0 kJ/mol
(2)ΔH3=-525.0 kJ/mol ΔH1=-393.5 kJ/mol,不能因为ΔH3数值大于ΔH1就说明水煤气做燃料放出热量多,因为还原,ΔH2的热量没有计算。
(3)将煤变为水煤气后用管道运输,可缓解铁路和公路运输压力。
举一反三
已知: P4(s)+6Cl2(g)4PCl3(g) + a kJ, P4(s)+10Cl2(g)4PCl5(g) + b kJ。P4具有正四面体结构,PCl5中P-Cl键的键能为c kJ/mol,PCl3中P-Cl键的键能为1.2c kJ/mol。下列叙述正确的是
A.P-P键的键能大于P-Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热
C.Cl-Cl键的键能为
D.P-P键的键能为

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磷在自然界常以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物有着广泛的应用。

(1)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。
请回答问题:
①PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是                                    
②P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的△H3    
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的反应是可逆反应。T℃时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,经过250 s达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t / s
0
50
150
250
350
n(PCl3) / mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
 
①反应在50~150s 内的平均速率v(PCl3)=            
②试计算该温度下反应的平衡常数(写出计算过程,保留2位有效数字)
(3)NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如图所示。

①为获得较纯的Na2HPO4,pH应控制在      ;pH=6时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为:                                                 
②Na2HPO4溶液呈碱性,加入足量的CaCl2溶液,溶液显酸性,溶液显酸性的原因是(从离子平衡角度分析)                                                               
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捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)(NH4)2CO3 (aq)           △H1
反应Ⅱ:NH3 (l)+ H2O (l)+ CO2 (g)NH4HCO3 (aq)             △H2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3 (aq) + H2O (l)+ CO2 (g)2NH4HCO3 (aq)    △H3
请回答下列问题:
(1)△H1与△H2、△H3之间的关系是:△H3=                  
(2)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2气体效率的影响,在温度为T1、T2、T3、T4、T5的条件下,将等体积等浓度的(NH4)2CO3溶液分别置于等体积的密闭容器中,并充入等量的CO2气体,经过相同时间测得容器中CO2气体的浓度,得趋势图(下图1)。则:
①△H3______0  (填“>”、“=”或“<”)。
②温度高于T3,不利于CO2的捕获,原因是                                      
③反应Ⅲ在温度为K1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如下图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到K2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化趋势曲线。

pH

 

(3)利用反应Ⅲ捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有(写出1个)                           
(4)下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是        
A.NH4Cl       B.Na2CO3       C.HOCH2CH2OH      D.HOCH2CH2NH2
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(16分)碳、氮、硫、氯是四种重要的非金属元素。
(1)CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的△H难以直接测量,原因是              
已知:a.2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)   △H =-566.0 kJ·mol-1
b.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)  △H =-890.0 kJ·mol-1
则CH4(g)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的热化学方程式为                                    
(2)工业上合成氨气的反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。现将10 mol N2和26 mol H2置于容积可变的密闭容器中,N2的平衡转化率()与体系总压强(P)、温度(T)的关系如图所示。回答下列问题:

①反应达到平衡状态B时,容器的容积10 L,则T1时,合成氨反应的平衡常数K=       L2·mol-1
②平衡状态由A变到C时,对应的平衡常数K(A)   K(C)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在25℃时,HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表:
HClO
HSCN
H2CO3
K=3.210-8
K=0.13
Kl=4.210-7
K2=5.610-11
 
①1 mol·L-1的KSCN溶液中,所有离子的浓度由大到小的顺序为     >     >     >          
②向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液,反应的化学方程式为            
③25℃时,为证明HClO为弱酸,某学习小组的同学没计了以下三种实验方案。下列三种方案中,你认为能够达到实验目的的是   (填下列各项中序号)。
a.用pH计测量0.1 mol·L-1NaClO溶液的pH,若测得pH>7,可证明HClO为弱酸
b.用pH试纸测量0.01 mol·L-1HClO溶液的pH,若测得pH>2,可证明HClO为弱酸
c、用仪器测量浓度均为0.1 mol·L-1的HClO溶液和盐酸的导电性,若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸,可证明HClO为弱酸
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氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:①=mol
=mol 
=mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式                      
(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于下列反应:

①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则          (填“<”、“>”或“=",下同);A、B、C三点处对应平衡常数()的大小关系为          

②100℃时,将1 mol 和2 mol 通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是            (填序号)。
a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1 mol CH4同时生成0.3 molH2
c.容器内气体密度恒定
d.
如果达到平衡时的转化率为0.5,则100℃时该反应的平衡常数K=           
(3)某实验小组利用CO(g)、、KOH(aq)设计成如图b所示的电池装置,则该电池负极的电极反应式为            

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