(14分)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ/mol。
請回答下列問題:
(1)圖中A、C分別表示__________、______________,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?______________。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點升高還是降低?____________;
(2)圖中ΔH=__________kJ/mol;
(3)如果反應(yīng)速率v(SO2)為0.05 mol/(L·min),則v(O2)=________mol/(L·min)
(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ/mol,計算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=_ _。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氮是一種地球上含量豐富的元素,氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義。
(1)下圖是1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(2)已知:N2(g)+ O2(g)=2 NO(g) △H=+180 kJ ? mol-1
2NO(g)+2 CO(g)=N2(g) + 2 CO2(g) △H=-746 kJ ? mol-1
則反應(yīng)CO(g) +O2(g)=CO2(g)的 △H= kJ ? mol-1。
(3)在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng): N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H <0, 若第5分鐘時達到平衡,此時測得NH3的物質(zhì)的量為0.2 mol,平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為 。
(4)在固定體積的密閉容器中,1.0×103 kPa時,發(fā)生反應(yīng) N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
T/K | 298 | 398 | 498 |
平衡常數(shù)K | 51 | K1 | K2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
隨著大氣污染的日趨嚴重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前,消除大氣污染有多種方法。
(1)處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol—1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol—1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程為 。
(2)降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化 轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應(yīng):
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。
若在一定溫度下,將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K= 。
若保持溫度不變,20min時再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將 移動(填“向左”、 “向右”或“不”)。
20min時,若改變反應(yīng)條件,導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如上圖所示的變化,則改變的條件可能是 (填序號)。
①加入催化劑 ②降低溫度 ③縮小容器體積 ④增加CO2的量
(3)肼(N2H4)用亞硝酸(HNO2)氧化可生成氮的另一種氫化物,該氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0,其中氮原子的質(zhì)量分數(shù)為0.977。寫出肼與亞硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲烷是天然氣的主要成分,是生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛的一種化學(xué)物質(zhì)。
(1)一定條件下,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
現(xiàn)有一份在相同條件下對H2的相對密度為17的NO與NO2的混合氣體,用16g甲烷氣體催化還原該混合氣體,恰好生成氮氣、二氧化碳氣體和水蒸氣,共放出1042.8kJ熱量。
①該混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為
②已知上述熱化學(xué)方程式中△H1=—1160kJ/mol,則△H2=
③在一定條件下NO氣體可以分解為NO2氣體和N2氣體,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(2)以甲烷為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖;卮鹣铝袉栴}:
④B極為電池 極,電極反應(yīng)式為
⑤若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液,寫出陽極的電極反應(yīng)式 ,當兩極收集到的氣體體積相等時,理論上消耗的甲烷的體積為 (標況下),實際上消耗的甲烷體積(折算到標況)比理論上大,可能原因為 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的ΔH=-99 kJ/mol。
請回答下列問題:
(1)圖中A、C分別表示__________、__________,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?____________。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點升高還是降低?___________。
(2)圖中ΔH=__________kJ/mol;
(3)如果反應(yīng)速率v(SO2)為0.05 mol/(L·min),則v(O2)=____mol/(L·min)
(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ/mol,計算由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH=_ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
化學(xué)反應(yīng)中一定伴隨著能量的變化,化學(xué)能在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用將越來越廣泛。
(1)利用氫氣可以制取工業(yè)原料乙酸。已知:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1 = -870.3kJ/mo1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H 2= -393.5kJ/mo1
③H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l) △H 3= -285.8kJ/mo1
試利用上述信息計算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱:
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) △H= 。
(2)科學(xué)家可用焓變和熵變來判斷化學(xué)反應(yīng)進行的方向,下列都是能自發(fā)進行的化學(xué)反應(yīng),其中是吸熱反應(yīng)且反應(yīng)后熵增的為 (填字母)。
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ | B.3Fe+2O2=Fe3O4 |
C.(NH4)2CO3=NH4HCO3+NH3↑ | D.NaOH+HCl=NaCl+H2O |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當普遍,科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出了熱值高達122500~16000 kJ·m-3的煤炭氣,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=—393.5 kJ·mol-1 ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=—483.6 kJ·mol-1 ②
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1 ③
則反應(yīng)CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= kJ·mol-1。標準狀況下的煤炭氣(CO、H2)33.6 L與氧氣完全反應(yīng)生成CO2和H2O,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移 mol e-。
(2)密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。
①若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài),此時在A點時容器的體積為VAL,則該溫度下的平衡常數(shù)K= ;A、B兩點時容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(A)總:n(B)總= 。
②若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開始到達平衡狀態(tài)所需的時間tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③在不改變反應(yīng)物用量的情況下,為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 。
A.降溫 B.加壓 C.使用催化劑 D.將甲醇從混合體系中分離出來
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(14分)CO2是一種主要的溫室氣體,研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
(1)金剛石和石墨燃燒反應(yīng)中的能量變化如圖所示。
①在通常狀況下,金剛石和石墨中, (填“金剛石”或“石墨”)更穩(wěn)定,石墨的燃燒熱為 kJ·mol-1。
②石墨與CO2反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式: 。
(2)采用電化學(xué)法可將CO2轉(zhuǎn)化為甲烷。試寫出以氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)時,該轉(zhuǎn)化的電極反應(yīng)方程式 。
(3)CO2為原料還可合成多種物質(zhì)。工業(yè)上常以CO2(g) 與H2(g)為原料合成乙醇。
①已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ·mol-1
2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H= -256.1kJ·mol-1。
則:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) △H= 。
②下圖是一種以煙道氣為原料合成乙醇的工作原理示意圖。
對上述流程的分析,下列說法正確的是 。
A.該流程至少包含4種形式的能量轉(zhuǎn)化 |
B.裝置X中陰極反應(yīng)為:2H2O-4e-=4H++O2↑ |
C.合成塔中生成乙醇的反應(yīng)是化合反應(yīng) |
D.流程設(shè)計體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
圖a是1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,圖b是反應(yīng)中的CO和NO的濃度隨時間變化的示意圖。根據(jù)圖意回答下列問題:
a b
(1)寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(2)從反應(yīng)開始到平衡,用NO2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(NO2)= 。
(3)此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ;溫度降低,K (填“變大”、“變小”或“不變”)
(4)若在溫度和容積相同的三個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,測得反應(yīng)達到平衡吋的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
容 器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反應(yīng)物投入量 | 1 mol NO2 1 mol CO | 2 mol NO 2 mol CO2 | 1 mol NO2、1 mol CO 1 mol NO、1 mol CO2 |
平衡時c(NO) /mol·L-1 | 1.5 | 3 | m |
能量變化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 放出c kJ |
CO或NO的轉(zhuǎn)化率 | α1 | α2 | α3 |
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