氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。(1)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下,1 g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量。则H2
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氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。 (1)氢气燃烧热值高。实验测得,在常温常压下,1 g H2完全燃烧生成液态水,放出142.9 kJ热量。则H2燃烧热的化学方程式为 。 (2)氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化方程式如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92.4 kJ/mol ①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如下图所示。图中t1时引起平衡移动的条件可能是 其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是
②温度为T ℃时,将2 a mol H2和a mol N2放入0.5 L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为 |
答案
(1) H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l);ΔH=-285.8 kJ/mol (2)①增大压强 t2-t3 ② |
解析
试题分析:(1)1g氢气的物质的量是0.5mol,燃烧0.5mol氢气放出142.9kJ热量,所以燃烧1mol氢气放出285.8kJ热量,所以氢气的燃烧热化学反应方程式为:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1)△H=-285.8kJ/mol; (2)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol;反应是放热反应,反应前后气体体积减小,①依据反应速率与时间的关系图象分析,t1时正逆反应速率都增大,平衡正向移动,引起平衡移动的条件可能是增大压强;表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2-t3; ② N2(g)+3H2(g)⇌2NH2(g) 开始 2amol/L 4amol/L 0 反应 amol/L 3amol/L 2amol/L 平衡 amol/L amol/L 2amol/L 所以化学平衡常数K=(2amol/L)2/(amol/L)•(amol/L)3=4/a2(L/mol)2, |
举一反三
知:① 2C(已s)+O2(g) =2CO(g) H= -221.0kJ/mmol ②2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) H= -483.6kJ/ol。 则制备水煤气的反应 C(s) +H2O(g) = CO(g) + H2(g)的H为A.+262.6kJ/mol | B.-131.3kJ/mol | C.-352.3kJ/mol | D.+131.3kJ/mol |
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根据以下三个热化学反应方程式:2H2S(g)+3O2(g) =2SO2(g)+2H2O(l) H= -Q1 kJ/mol; 2H2S(g)+O2(g) =2S(s) +2H2O(l) H= -Q2kJ/mol; 2H2S(g)+O2(g) =2S(s)+2H2O(g) H= -Q3kJ/mol。 判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是A.Q1>Q2>Q3 | B.Q1>Q3>Q2 | C.Q3>Q2>Q1 | D.Q2>Q1>Q3 |
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依据事实,写出下列反应的热化学反应方程式。 (1)在25℃、101kPa下,1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 。 (2)若适量的N2和O2完全反应,每生成23gNO2需要吸收16.95kJ热量,则表示该反应的热化学方程式为 。 (3)用NA表示阿伏加德罗常数,在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中,每有5NA个电子转移时,放出650kJ的热量,则表示该反应的热化学方程式为 _________________________________________________。 (4)已知拆开1molH—H键,1molN—H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 。 |
(1)能源的开发利用与人类社会的可持续性发展息息相关。 已知:① Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g) △H1="a" kJ/mol ②CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g) △H2="b" kJ/mol ③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3="c" kJ/mol 则C的燃烧热____________________________kJ.mol-1 (2)某实验小组模拟工业合成氨反应N2+3H2 2NH3 △H ="-92.4" kJ/mol,开始他们将N2和H2混合气体20mol (体积比1:1)充入5L合成塔中.反应前压强为P0,反应过程中压强用P表示,反应过程中P/P0与时间t的关系如图所示。请回答下列问题:
①反应达平衡的标志是(填字母代号)_____________ A.压强保持不变 B.气体密度保持不变 C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍 ②2min时,以C(N2)变化表示的平均反应速率为___________ ③若提高N2的转化率可采取的措施有_______________ A.向体系中按体积比1:1再充入N2和H2 B.分离出NH3 C.升高温度 D.充入He气使压强增大 E.加入一定量的N2 (3)25°C时,BaCO3和BaSO4的溶度积常数分别是8×10-9和1×10-10,某含有BaCO3沉淀的悬浊液中c(CO32-)=0.2mol/L,如果加入等体积的Na2SO4溶液,若要产生 BaSO4沉淀,加入Na2SO4溶液的物质的量浓度最小是________mol /L。 |
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新型能源,由合成气(组成为H2、CO、和少量CO2)直接制备二甲醚,其中主要过程包括以下四个反应(均为可逆反应): ①CO(g)+ 2H2(g) = CH3OH(g) △H1=—90.1 kJ·mol-1 ②CO2(g)+ 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(g) △H2=—49.0 kJ·mol-1 水煤气变换反应③CO(g) + H2O (g)=CO2(g)+H2(g) △H3=—41.1 kJ·mol-1 二甲醚合成反应④2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=—24.5 kJ·mol-1 (1)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 。 (2)一定温度下,在恒容密闭容器中进行反应①,下列描述能说明反应到达平衡状态的是 。 a.容器中气体平均相对分子质量保持不变 b.容器中气体密度保持不变 c.CH3OH(g)浓度保持不变 d.CH3OH(g)的消耗速率等于H2 (g)的消耗速率 (3)一定温度下,将8mol CH3OH(g)充入5L密闭容器中进行反应④,一段时间后到达平衡状态,反应过程中共放出49kJ热量,则CH3OH(g)的平衡转化率为 ,该温度下,平衡常数K= ;该温度下,向容器中再充入2mol CH3OH(g),对再次达到的平衡状态的判断正确的是 。 a.CH3OH(g)的平衡转化率减小 b.CH3OCH3 (g)的体积分数增大 c.H2O(g)浓度为0.5mol·L-1 d.容器中的压强变为原来的1.25倍 (4)二甲醚—氧气燃料电池具有启动快,效率高等优点,其能量密度高于甲醇燃料电池,若电解质为酸性,二甲醚—氧气燃料电池的负极反应为 ;消耗2.8L(标准状况)氧气时,理论上流经外电路的电子 mol |
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