【題目】(1)浙江大學(xué)用甲醇、CO、O2在常壓、某溫度和催化劑的條件下合成碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)的研究開發(fā)。已知:

①1mol CO完全燃燒放出283.0kJ的熱量;

②1mol H2O(l)完全蒸發(fā)變成H2O(g)需吸收44.0 kJ的熱量;

③2CH3OH(g)+CO2(g) CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) ΔH=-15.5 kJ·mol-1

則2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l) ΔH=__________。

(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng),反應(yīng)條件是高溫、高壓并且需要合適的催化劑。已知形成1mol H—H鍵、1mol N—H鍵、1mol N≡N鍵放出的能量分別為436 kJ、391 kJ、946 kJ。則:

①若1 mol氮?dú)馔耆磻?yīng)生成氨氣可放出的能量為__________kJ。

②如果將1 mol氮?dú)夂? mol氫氣混合,使充分反應(yīng),反應(yīng)放出的能量總小于上述數(shù)值,為什么?__________。

③實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨時(shí),在容積為2L的密閉容器內(nèi),反應(yīng)經(jīng)過10分鐘后,生成10 mol 氨氣,則用氮?dú)獗硎镜幕瘜W(xué)反應(yīng)速率是__________mol·L-1·min-1。

④一定條件下,當(dāng)合成氨的反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),下列說法正確的是__________。

a.以同一物質(zhì)表示的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等

b.正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為0

c.氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率達(dá)到最大值

d.氮?dú)夂蜌錃獾臐舛认嗟?/span>

e.N2、H2和NH3的體積分?jǐn)?shù)相等

f.反應(yīng)達(dá)到最大限度

【答案】-342.5 kJ·mol-1 92 該反應(yīng)是可逆反應(yīng),1mol氮?dú)夂?mol氫氣不能完全反應(yīng),放出的能量總是小于92kJ 0.25 acf

【解析】

(1)根據(jù)題設(shè)條件,將①與②分別寫成熱化學(xué)方程式得,

CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH = -283.0 kJ·mol-1;

H2O(l) = H2O(g) ΔH = +44.0 kJ·mol-1;

結(jié)合反應(yīng)③利用蓋斯定律可得,目標(biāo)化學(xué)方程式2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)可由①-+③得到,從而計(jì)算出反應(yīng)的焓變;

(2)①化學(xué)反應(yīng)的能量變化實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。根據(jù)參與反應(yīng)的物質(zhì)分子內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂吸收的能量與新化學(xué)鍵形成所放出的能量的代數(shù)和來計(jì)算1 mol氮?dú)馔耆磻?yīng)生成氨氣放出的熱量;

②反應(yīng)為可逆反應(yīng),1 mol氮?dú)夂?/span>3 mol氫氣混合不能反應(yīng)徹底;

③化學(xué)反應(yīng)速率的定義式 = = 計(jì)算出氨氣的速率,再結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比推出氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率即可;

④根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變等物理量保持不變。選擇判斷的物理量隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。

(1)根據(jù)題設(shè)條件,將①與②分別寫成熱化學(xué)方程式得,

CO(g) + O2(g) = CO2(g) ΔH1 = -283.0 kJ·mol-1;

H2O(l) = H2O(g) ΔH2 = +44.0 kJ·mol-1;

結(jié)合反應(yīng)③根據(jù)蓋斯定律可得,目標(biāo)化學(xué)方程式2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)可由①-+③得到,所以對應(yīng)的焓變ΔH = -283.0 kJ·mol-1-(+44.0 kJ·mol-1)+(-15.5 kJ·mol-1) = -342.5 kJ·mol-1,

故答案為:-342.5 kJ·mol-1;

(2)①舊化學(xué)鍵的斷裂需要吸收的能量,新化學(xué)鍵形成需要放出的能量,結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式及其題設(shè)中所給數(shù)據(jù),可計(jì)算出若1 mol氮?dú)馔耆磻?yīng),則反應(yīng)的焓變?yōu)?/span>ΔH = 946 kJ/mol+3436 kJ/mol-6391 kJ/mol = -92 kJ/mol,則反應(yīng)放出的熱量為92 kJ,

故答案為:92;

②因反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)為可逆反應(yīng),則1 mol氮?dú)夂?/span>3 mol氫氣混合不能完全反應(yīng),則實(shí)際放出的熱量小于理論值,

故答案為:該反應(yīng)是可逆反應(yīng),1mol氮?dú)夂?/span>3mol氫氣不能完全反應(yīng),放出的能量總是小于92 kJ;

③由化學(xué)反應(yīng)速率的定義式 = = 得,氨氣的化學(xué)反應(yīng)速率(NH3) = = 0.5 mol·L-1·min-1,又知參加反應(yīng)的各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則(N2):(NH3) = 1:2,所以(N2) = (NH3) =0.25 mol·L-1·min-1

故答案為:0.25;

(4)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變等物理量保持不變。選擇判斷的物理量隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。

a. 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,即以同一物質(zhì)表示的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,故a項(xiàng)正確;

b.正反應(yīng)速率最大,逆反應(yīng)速率為0,正逆反應(yīng)速率不相等,故b項(xiàng)錯誤;

c.氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率由變化到定值(最大值)時(shí),說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)

d. 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各物質(zhì)的濃度保持不變,但氮?dú)夂蜌錃獾臐舛认嗟炔灰欢ㄊ嵌ㄖ,?/span>d項(xiàng)錯誤;

e. 當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),N2、H2NH3的體積分?jǐn)?shù)保持不變,但各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相等,不代表保持不變,故e項(xiàng)錯誤;

f.平衡狀態(tài)即反應(yīng)達(dá)到最大限度,故f項(xiàng)正確;

故答案為:acf。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ:將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+

(1)Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。

(2)某學(xué)生用對比實(shí)驗(yàn)法探究白色沉淀產(chǎn)生的原因,請?zhí)顚憣?shí)驗(yàn)萬案:

實(shí)驗(yàn)方案

現(xiàn)象

結(jié)論

步驟1:取4mL①__________ mol/LCuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液

產(chǎn)生白色沉淀

CuSO4溶液與KSCN溶液反應(yīng)產(chǎn)生了白色沉淀

步驟2:取4mL②__________mol/LFeSO4 溶液向其中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液

無明顯現(xiàn)象

查閱資料:

已知①SCN-的化學(xué)性質(zhì)與I-相似 ②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2

Cu2+與SCN-反應(yīng)的離子方程式為③___________________________________。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ:將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+

實(shí)驗(yàn)方案

現(xiàn)象

向3mL0.1mol/LFeSO4溶液中加入 3mL0.5mol/L稀硝酸

溶液變?yōu)樽厣胖靡欢螘r(shí)間后,棕色消失,溶液變?yōu)辄S色

探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因:

查閱資料:Fe2++NOFe(NO)2+(棕色)

(3)用離子方程式解釋NO產(chǎn)生的原因___________________________________。

(4)從化學(xué)反應(yīng)速率與限度的角度對體系中存在的反應(yīng)進(jìn)行分析:

反應(yīng)Ⅰ:Fe2+與HNO3反應(yīng);反應(yīng)Ⅱ:Fe2+與NO反應(yīng)

①反應(yīng)Ⅰ是一個(gè)不可逆反應(yīng),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案加以證明_____________________________。

②請用化學(xué)平衡移動原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因_____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用下列裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì),下列說法正確的是(

A.Ⅰ圖中:如果MnO2過量,濃鹽酸就可全部消耗完

B.Ⅱ圖中:充分光照后,量筒中剩余氣體約為10mL(條件相同)

C.Ⅲ圖中:生成藍(lán)色的煙,若在集氣瓶中加入少量水,所得溶液呈藍(lán)綠色

D.Ⅳ圖中:干燥的有色布條不褪色,濕潤的有色布條能褪色,說明Cl2有漂白性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、DE、F六種短周期主族元素,A的簡單離子焰色反應(yīng)為黃色。B的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物B(OH)2 5.8 g恰好能與100 mL 2 mol·L-1鹽酸完全反應(yīng);且B原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等。E2在黃綠色氣體C2中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。D原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍,FD同主族。 根據(jù)上述條件回答:

1)寫出元素B的名稱 ,元素C在元素周期表中的位置 。

2A、D形成淡黃色化合物,該物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵類型為

3C2ADE溶液反應(yīng)的離子方程式為 。

4)用電子式表示BC2的形成過程 。

5)由元素DE構(gòu)成的9e微粒名稱是 。

6)比較元素CF的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性(用化學(xué)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化劑或氯磺化劑,用于制作藥品、染料、表面活性劑等。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下表:

實(shí)驗(yàn)室用干燥而純浄的二氧化硫和氯氣合成硫酰氯,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) H=97.3 kJ· mol1

反應(yīng)裝置如圖所示(夾持儀器已省略),請回答有關(guān)問題:

1)儀器B的名稱為________;

2)儀器A的作用是_______

3)裝置乙中盛放的試劑為______,在實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈉溶液吸收多余硫酰氯的離子反應(yīng)方程式為______

4)為提高本實(shí)驗(yàn)中硫酰氯的產(chǎn)率,在實(shí)驗(yàn)操作中需要注意的事項(xiàng)有_______(填序號)

①先通冷凝水,再通氣體 ②控制氣流速率,宜慢不宜快

③若三頸燒瓶發(fā)燙,可適當(dāng)降溫 ④加熱三頸燒瓶

5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解獲得,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的產(chǎn)品中會混有硫酸。

①分解產(chǎn)物中分離出硫酰氯的實(shí)驗(yàn)操作名稱為____。

②某同學(xué)為檢驗(yàn)硫酰氯產(chǎn)品中是否混有硫酸設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:取少量產(chǎn)品溶于水,加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,振蕩,觀察到有白色沉淀生成,則認(rèn)為產(chǎn)品中含有硫酸。該同學(xué)的結(jié)論是否正確,請說明理由____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)按照課本實(shí)驗(yàn)要求,用50 mL 0.50 mol/L的鹽酸與50 mL 0.55 mol/L的NaOH 溶液在圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量計(jì)算中和熱。下列說法正確的是(  )

A. 實(shí)驗(yàn)過程中沒有熱量損失

B. 燒杯間填滿碎紙條的作用是固定小燒杯

C. 圖中實(shí)驗(yàn)裝置缺少環(huán)形玻璃攪拌棒

D. 若將鹽酸體積改為60 mL,理論上所求中和熱不相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)如圖所示。放電前,被交換膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2NaBr3,放電后分別變?yōu)?/span>Na2S4NaBr。下列敘述不正確的是

A. 放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為2S22――2e===S42

B. 充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為3Br2e===Br3

C. 放電時(shí),Na+經(jīng)過離子交換膜,由b池移向a

D. 充電時(shí),M接電源負(fù)極,N接電源正極

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋅是一種常用金屬,冶煉方法有火法和濕法;卮鹣铝袉栴}:

I. (Ga)是火法冶煉鋅過程中的副產(chǎn)品,鎵與鋁同主族且相鄰,化學(xué)性質(zhì)與鋁相似。

(1)Ga在元素周期表中的位置為_______________。

(2)GaN可由GaNH3在高溫條件下合成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________

(3)下列有關(guān)鎵和鎵的化合物的說法正確的是_____________(填字母)。

A. 一定條件下,Ga可溶于鹽酸和氫氧化鈉溶液

B. 常溫下,Ga可與水劇烈反應(yīng)放出氫氣

C. Ga2O3可由Ga(OH)3受熱分解得到

D. 一定條件下,Ga2O3可與NaOH反應(yīng)生成鹽

II. 工業(yè)上利用鋅焙砂(主要含ZnOZnFe2O4,還含有少量CaO、FeOCuO、NiO等氧化物)濕法制取金屬鋅的流程如圖所示。

已知:Fe的活潑性強(qiáng)于Ni。

(4)ZnFe2O4可以寫成ZnO·Fe2O3,寫出ZnFe2O4H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________。

(5)凈化I操作分為兩步:第一步是將溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,僅使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。凈化I生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質(zhì),溶液中的懸浮雜質(zhì)被共同沉淀的原因是____________________________________

(6)凈化II中加入Zn的目的是_______________________________________。

III. (7)某化學(xué)課外小組擬用廢舊電池鋅皮(含雜質(zhì)鐵),結(jié)合如圖所示信息,從提供的試劑中選取適當(dāng)試劑,制取純凈的ZnSO4·7H2O。

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①將鋅片完全溶于稍過量的3mol·L-1的稀硫酸,加入_______(選填字母,下同);

A. 30%H2O2 B. 新制氯水

C. FeCl3溶液 D. KSCN溶液

②加入__________

A. 純鋅粉 B. 純碳酸鈣粉末

C. ZnO粉末 D. 3mol·L-1的稀硫酸

③加熱到60℃左右并不斷攪拌;

④趁熱過濾得ZnSO4溶液,再蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥。

其中步驟③加熱的主要目的是________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】FeCl3是重要的化工原料,無水氯化鐵在300℃以上升華,遇潮濕空氣極易潮解

(1)制備無水氯化鐵

①儀器X的名稱為____。

②裝置的連接順序?yàn)?/span>a→____→ik→____(按氣流方向,用小寫字母表示)

③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取少量F中的固體加水溶解,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)溶液中含有Fe2+,其原因?yàn)?/span>____。

(2)探究FeCl3SO2的反應(yīng)

已知反應(yīng)體系中存在下列兩種化學(xué)變化:

(i) Fe3+SO2發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成Fe(SO2)62+(紅棕色);

(ii) Fe3+SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),其離子方程式為①____

_________

_________

④實(shí)驗(yàn)結(jié)論:反應(yīng)(i)、(ii)的活化能大小關(guān)系是:E(i)____E(ii)(“>”、 “<”“=”,下同),平衡常數(shù)大小關(guān)系是:K(i)__________K(ii)。

⑤另取5 mL l molL-l FeC13溶液,先滴加2滴濃鹽酸,再通入SO2至飽和。幾分鐘后,溶液由黃色變?yōu)闇\綠色,由此可知:促使氧化還原反應(yīng)(ii)快速發(fā)生可采取的措施是____。

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