(1)如图表示金刚石、石墨在相关反应过程中的能量变化关系。写出石墨转化为金刚石的热化学方程式 。(2)已知:Ti(s)+2
题型:不详难度:来源:
(1)如图表示金刚石、石墨在相关反应过程中的能量变化关系。 写出石墨转化为金刚石的热化学方程式 。
(2)已知:Ti(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)ΔH="-804.2" kJ/mol 2Na(s)+Cl2(g)="2NaCl(s)" ΔH="-882.0" kJ/mol Na(s)="Na(l)" ΔH="+2.6" kJ/mol 则TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的ΔH= kJ/mol。 (3)已知: ①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH="-a" kJ/mol ②CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)ΔH="-b" kJ/mol ③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-c" kJ/mol则:2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的ΔH= kJ/mol。 (4)工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),下图表示反应过程中能量的变化情况。
在图中,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 |
答案
(1)C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH="+1.9" kJ/mol (2)-970.2 (3)(-a+2b-4c) (4)b 放热 |
解析
(1)由图像可写出①C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH="-395.4" kJ/mol。②C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH="-393.5" kJ/mol,由②-①得C(石墨,s)=C(金刚石,s),其ΔH="-393.5" kJ/mol-(-395.4 kJ/mol)="+1.9" kJ/mol。 (2)根据盖斯定律可将(第二个热化学方程式×2)减去(第一个热化学方程式)再减去(第三个热化学方程式×4)得,ΔH="-882.0" kJ/mol×2-(-804.2 kJ/mol)-(+2.6 kJ/mol)×4="-970.2" kJ/mol。 (3)将①-②×2+③×4得:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH="-a" kJ/mol-(-b kJ/mol×2)+(-c kJ/mol×4)=(-a+2b-4c)kJ/mol。 (4)根据图示可知反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应是放热反应,加入催化剂改变反应历程,降低反应所需的活化能,故b曲线表示使用了催化剂。 |
举一反三
(1)新的《环境空气质量标准》(GB 30952012)将于2016年1月1日在我国全面实施。据此,环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标,为公众提供健康指引,引导当地居民合理安排出行和生活。 ①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因 。 ②汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知: N2(g)+O2(g)="2NO(g)" ΔH="+180.5" kJ/mol 2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ΔH="-221.0" kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH="-393.5" kJ/mol 则反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH= kJ/mol。 (2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾,催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1="a" kJ/mol;欲计算反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H2O(l)+2N2(g)的焓变ΔH2则还需要查询某反应的焓变ΔH3,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,ΔH3="b" kJ/mol,该反应的热化学方程式是 ,据此计算出ΔH2= kJ/mol(用含a、b的式子表示)。 (3)下表列出了工业上吸收SO2的三种方法。
方法Ⅰ
| 用氨水将SO2转化(NH4)2SO3,再氧化成(NH4)2SO4
| 方法Ⅱ
| 用生物质热解气(主要成分CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成单质硫
| 方法Ⅲ
| 用Na2SO3溶液吸收SO2,再经电解转化为H2SO4
| 方法Ⅱ主要发生了下列反应: 2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) ΔH="+8.0" kJ/mol 2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)ΔH="+90.4" kJ/mol 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH="-566.0" kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH="-483.6" kJ/mol 则S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为 。 (4)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
|
Ⅰ.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2是燃煤烟气的一种脱硝(除NOx)技术。其脱硝机理如图所示。写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式 。
Ⅱ.(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是 。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是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。 又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-44" kJ·mol-1。 则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为 。 写出甲醇质子交换膜燃料电池在酸性条件下的负极反应式: 。 |
(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。 Ⅰ:CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH="+206.0" kJ·mol-1 Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH="-129.0" kJ·mol-1 CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为 。 (2)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置实现上述过程:
①写出阳极电极反应式: 。 ②写出除去甲醇的离子方程式: 。 (3)写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的负极反应式: 。 (4)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图:
①电源的负极为 (填“A”或“B”)。 ②阳极室中发生的反应依次为 。 ③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为 g (忽略气体的溶解)。 |
为了提高资源利用率,减少环境污染,化工集团将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链,如图所示。
请填写下列空白。 (1)钛铁矿进入氯化炉前通常采取洗涤、粉碎、烘干、预热等物理方法处理,请从原理上解释粉碎的作用:_______________________________________ 已知氯化炉中氯气和焦炭的理论用料物质的量之比为7∶6,则氯化炉中还原剂的化学式是___________________________。 (2)已知:①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s)ΔH=-641 kJ/mol ②2Mg(s)+TiCl4(s)= 2MgCl(s)+Ti(s)ΔH=-512 kJ/mol 则Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s) ΔH=________。 (3)氩气通入还原炉中并不参与反应,通入氩气的作用是___________________________ (4)以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32—+6H2O,该电池中正极上的电极反应式为_________________________________________。 工作一段时间后,测得溶液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。 |
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。 (1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。 已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g);ΔH1=+489.0 kJ·mol-1 C(s)+CO2(g)=2CO(g);ΔH2=+172.5 kJ·mol-1。 则CO还原Fe2O3的热化学方程式为________________________________ (2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图所示,请回答下列问题:
①该反应的平衡常数的表达式为K=________。 ②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“大于”、“等于”或“小于”)。 ③在下图a、b、c三点中,H2的转化率由高到低的顺序是________(填字母)。
(3)在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有关说法正确的是________(填序号)。 a.氢气的浓度减小 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快 c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 |
最新试题
热门考点