(1)已知下列两个热化学方程式:C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ·mol-1H2O(l)=H2O(g)
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(1)已知下列两个热化学方程式: C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ·mol-1 H2O(l)=H2O(g) ΔH="+44.0" kJ·mol-1 则0.5 mol丙烷燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为___________ 。 (2)科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如下图所示),与白磷分子相似。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量,断裂1molNN键吸收941kJ热量,则1molN4气体转化为2molN2时要放出______________ kJ能量。
(3)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池总反应为: 2H2+O2=2H2O,电解质溶液为稀H2SO4溶液,电池放电时是将_________能转化为___________能。其电极反应式分别为: 负极_________________________,正极_____________________________。 |
答案
(1) 1022kJ (2) 724kJ (3)化学能转化为 电能 负 极2H2-4e-==4H+,正极 O2+4e-+4H+= 2H2O |
解析
试题分析:(1)利用盖斯定律可以推出C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2044.0 kJ·mol-1.(2)反应前后能量的变化为生成物键能总和减去反应物键能总和=2*941-4*193=724 (3)原电池是将化学能转变为电能两极反应为负 极2H2-4e-==4H+,正极 O2+4e-+4H+= 2H2O |
举一反三
甲烷是天然气的主要成分,是生产生活中应用非常广泛的一种化学物质。 (1)一定条件下,用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知: ①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g); △H1 ②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g);△H2 现有一份在相同条件下对H2的相对密度为17的NO与NO2的混合气体,用16g甲烷气体催化还原该混合气体,恰好生成氮气、二氧化碳气体和水蒸气,共放出1042.8kJ热量。 ①该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 ②已知上述热化学方程式中△H1=—1160kJ/mol,则△H2= ③在一定条件下NO气体可以分解为NO2气体和N2气体,写出该反应的热化学方程式 。 (2)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
④B极为电池 极,电极反应式为 ⑤若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,写出阳极的电极反应式 ,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为 (标况下),实际上消耗的甲烷体积(折算到标况)比理论上大,可能原因为 . |
已知:①溶液中CrO42—显黄色,Cr2O72-显橙红色 ②PbCrO4难溶于水,也难溶于强酸 ③H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); ΔH=" —a" KJ/mol 3Cl2(g)+2Cr3+(aq)+16OH-(aq)=2CrO42-(aq)+6Cl-(aq)+8H2O(l);ΔH="—b" KJ/mol 2CrO42-(aq)+2H+(aq)Cr2O72-(aq)+H2O(l);ΔH="—c" KJ/mol 平衡常数K=9.5×104 (上述a、b、c均大于0) 对上述反应⑤,取50mL溶液进行试验,部分测定数据如下:
时间(s)
| 0
| 0.01
| 0.02
| 0.03
| 0.04
| n (CrO42—)(mol)
| 0.01
| 8.0×10-4
| 5.4×10-4
| 5.0×10-4
|
| n (Cr2O72—)(mol)
| 0
|
| 4.73×10-3
|
| 4.75×10-3
| 试回答下列问题: (1)0.02s到0.03s之间用Cr2O72-表示该反应的平均反应速率为 下列说法正确的( ) A、0.03s时V正(CrO42—)=2V逆(Cr2O72—) B、溶液pH值不变说明该反应已达平衡状态 C、溶液中c(CrO42—):c(Cr2O72—)=2:1时该反应已达平衡状态 D、反应放热2.5×10-3c KJ时CrO42—的转化率为50% E、升温该反应平衡常数变大 F、0.04s时加入足量的Pb(NO3)2 可使溶液由橙色变为黄色 (3)0.03s时溶液的pH= (4)已知酸性条件下Cr2O72—将Cl-氧化为Cl2,本身被还原为Cr3+为放热反应,试写出该反应的热化学方程式: |
Ⅰ、下列实验操作或对实验事实的描述正确的是____________________ ① 用量筒量取稀硫酸溶液8.0mL; ②中和热的测定实验中,可用金属丝(棒)代替环形搅拌玻璃棒; ③用热的浓盐酸洗涤附着有MnO2的试管; ④在硫酸铜晶体结晶水含量的测定中,若加热后的无水硫酸铜粉末表面发黑,则所测结晶水含量可能会偏高 ; ⑤Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液可用过滤的方法分离; ⑥用碱式滴定管量取KMnO4溶液20.50mL ; ⑦将水沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸中,不断用玻璃棒搅拌以稀释浓硫酸; ⑧用湿润的pH试纸测量某溶液pH时,测量值一定比真实值小; ⑨锌和一定量稀硫酸反应,为加快速率而不影响H2的量可向溶液中加适量Cu(NO3)2晶体。 Ⅱ、2013年初,雾霾天气多次肆虐天津、北京等地区。其中,燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。 (1)汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)。△H<0 ①该反应平衡常数表达式 ②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。 煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。 已知:①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol ②2NO2(g) N2O4(g) △H=-56.9 kJ/mol ③H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol 写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式: 。 |
已知下列热化学方程式,则③中的Q3值为 Zn(s)+O2(g)= ZnO (s) △H=" -" Q1 kJ• mol-1 ① Hg(l) +O2(g)= HgO (s) △H= -Q2 kJ• mol-1 ② Zn(s) +HgO (s) = Hg(l)+ ZnO (s) △H= -Q3 kJ• mol-1 ③A.Q2 -Q1 | B.Q1 +Q2 | C.Q1- Q2 | D.-Q1- Q2 |
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甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景. (1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 反应II: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2 ①上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“I”或“Ⅱ”). ②在其他条件不变得情况下,考察温度对反应II的影响,实验结果如图所示 由图中数据判断 ΔH2 0 (填“>”,“=”或“<”). ③某温度下,将2 mol CO2和6 mol H2充入2L的密闭容器中,发生反应II,达到平衡后,测得c(CO2)= 0.2 mol/L, 则此时容器中的压强为原来的 倍 (2)已知在常温常压下: ① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH =-1275.6 kJ/mol ② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ/mol ③ H2O(g) = H2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol 请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为 。 (3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置.
①该电池负极的电极反应为 ②此电池消耗甲醇1.6克时,反应中电子转移数目为 ③若以此燃料电池为铅蓄电池充电,则应将图中右侧电极连接蓄电池的 (填正极或负极) |
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