胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量

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胶状液氢(主要成分是H₂和CH₄)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得101 kPa时,1 mol H₂完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 mol CH₄完全燃烧生成液态水和CO₂气体,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是(　　)

A．2H₂(g)+O₂(g)

2H₂O(l)　ΔH="-285.8" kJ/mol

B．CH₄(g)+2O₂(g)

CO₂(g)+2H₂O(l)ΔH="-890.3" kJ/mol

C．CH₄(g)+2O₂(g)

CO₂(g)+2H₂O(g)ΔH="-890.3" kJ/mol

D．CH₄(g)+2O₂(g)

CO₂(g)+2H₂O(l)ΔH="+890.3" kJ/mol

答案

解析

A中ΔH与参加反应物质的量不对应,A项错误;C中H₂O的状态应为液态,C项错误;放热反应ΔH＜0,D项错误。

举一反三

下列表示物质变化的化学用语中,正确的是(　　)

A．碱性氢氧燃料电池的负极反应式为O₂+2H₂O+4e^-

4OH^-

B．用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为2Cl^--2e^-

Cl₂↑

C．表示乙炔燃烧热的热化学方程式:C₂H₂(g)+

O₂(g)

2CO₂(g)+H₂O(g)　ΔH="-1" 256 kJ/mol

D．M与N互为同素异形体,由M

NΔH="+119" kJ/mol可知,N比M稳定

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已知:H₂(g)+

O₂(g)

H₂O(l)ΔH="-285.8" kJ/mol
CH₄(g)+2O₂(g)

CO₂(g)+2H₂O(l)ΔH="-890.3" kJ/mol
现有H₂和CH₄的混合气体112 L(标准状况),使其完全燃烧生成CO₂(g)和H₂O(l),共放出热量3 242.5 kJ,则原混合气体中H₂和CH₄的物质的量之比是(　　)

A．1∶1

B．1∶3

C．1∶4

D．2∶3

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恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示。已知:2SO₂(g)+O₂(g)

2SO₃(g)　
ΔH="-196.6" kJ/mol。

请回答下列问题:
(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式: 。
(2)ΔH₂=　　　　　　　　　　。
(3)恒温恒容时,1 mol SO₂和2 mol O₂充分反应,放出热量的数值比∣ΔH₂∣　　　　(填“大”、“小”或“相等”)。
(4)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为　　　　,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为　。
(5)恒容条件下,下列措施中能使n(SO₃)/ n(SO₂)增大的有　　　　。
a.升高温度
b.充入He气
c.再充入1 mol SO₂(g)和1 mol O₂(g)
d.使用催化剂
(6)某SO₂(g)和O₂ (g)体系,时间t₁达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图2所示,若不改变SO₂(g)和O₂ (g)的量,则图中t₄时引起平衡移动的条件可能是　　　　;图中表示平衡混合物中SO₃的含量最高的一段时间是　　　　。

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煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)已知在25 ℃、101 kPa时,C(s)、H₂(g)和CO(g)燃烧的热化学方程式分别为:
C(s)+O₂(g)

CO₂(g)　ΔH₁="-393.5" kJ/mol;
H₂(g)+

O₂(g)

H₂O(g)　ΔH₂="-241.8" kJ/mol;
CO(g)+

O₂(g)

CO₂(g)　ΔH₃="-283.0" kJ/mol;
①则C(s)+H₂O(g)

CO(g)+H₂(g)　ΔH=　　　　,该反应平衡常数的表达式为K=　　　　　　　　　　;升高温度,则K值　　　　(填“变大”、“变小”或“不变”)。
②如果①反应在容积不变的密闭容器中进行,当反应达到平衡时　　　　(填编号)。
a.v_正(CO)∶v_逆(H₂)=1∶1
b.碳的质量保持不变
c.v_正(CO)=v_逆(H₂O)
d.容器中的压强不变
③在容积不变的密闭容器中进行①反应,可以使c(CO)增大的是　　　　。
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H₂(g)从体系中分离出来
d.加入催化剂
(2)将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H₂O(g)

CO₂(g)+H₂(g),得到如下2组数据:

实验组	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol		达到平衡所需时间/min
实验组	温度/℃	H₂O	CO	H₂	CO	达到平衡所需时间/min
1	650	2	4	1.6	2.4	5
2	900	1	2	0.4	1.6	3

①实验1中以v(CO₂)表示的反应速率为　。
②向实验2的平衡混合物中再加入0.4 mol H₂O(g)和0.4 mol CO₂,达到新平衡时CO的转化率　　　　(填“变大”、“变小”或“不变”)。

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下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

Ⅰ.已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为:K=

,写出它所对应反应的化学方程式:
　。
Ⅱ.二甲醚(CH₃OCH₃)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用。工业上以CO和H₂为原料生产CH₃OCH₃。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0～10.0 MPa,温度230～280 ℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H₂(g)

CH₃OH(g)
ΔH₁="-90.7" kJ·mol^-1
②2CH₃OH(g)

CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)
ΔH₂="-23.5" kJ·mol^-1
③CO(g)+H₂O(g)

CO₂(g)+H₂(g)
ΔH₃="-41.2" kJ·mol^-1
(1)写出催化反应室中三个反应的总反应的热化学方程式: 。
(2)在某温度下,2 L密闭容器中发生反应①,起始时CO、H₂的物质的量分别为2 mol和6 mol,3 min后达到平衡,测得CO的转化率为60%,则3 min内CO的平均反应速率为　　　　　　　　。若同样条件下起始时CO物质的量为4 mol,达到平衡后CH₃OH为2.4 mol,则起始时H₂为　　　　mol。
(3)下列有关反应③的说法正确的是　　　　。
A.在体积可变的密闭容器中,在反应③达到平衡后,若加压,则平衡不移动、混合气体平均相对分子质量不变、混合气体密度不变
B.若830 ℃时反应③的K=1.0,则在催化反应室中反应③的K＞1.0
C.某温度下,若向已达平衡的反应③中加入等物质的量的CO和H₂O(g),则平衡右移、平衡常数变大
(4)为了寻找合适的反应温度,研究者进行了一系列实验,每次实验保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变,实验结果如图,

则CO转化率随温度变化的规律是　。
其原因是　。

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