(10分) 氨氣是一種重要的化工原料,工業(yè)上用N2和H2合成NH3,F(xiàn)已知N2(g)和H2(g)反應(yīng)生成1 mol NH3(g)過(guò)程中能量變化示意圖如下左圖;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)該反應(yīng)為 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)合成氨的熱化學(xué)方程式為 。
(3)若又已知鍵能數(shù)據(jù)如上表,結(jié)合以上數(shù)據(jù)求出N-H鍵鍵能為 kJ/mol。
(4)工業(yè)上,以氨氣為原料生產(chǎn)硝酸的第一步為氨催化氧化,請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(1)放熱 (2)N2(g)+3H2(g)2 NH3(g) △H=—92 kJ/mol
(3)391 (4) 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 。
解析試題分析:(1)由于反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,實(shí)驗(yàn)多余的能量釋放遲來(lái)。因此該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(2)根據(jù)圖示可知:合成氨的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2 NH3(g) △H=—92 kJ/mol;(3)反應(yīng)熱就是斷裂化學(xué)鍵吸收的能量與形成化學(xué)鍵釋放的能量的差,436 kJ/mol×3mol+946 kJ/mol×1mol-6X=—92 kJ/mol,解得X=391 kJ/mol;(4)工業(yè)上,以氨氣為原料生產(chǎn)硝酸的第一步為氨催化氧化,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O。
考點(diǎn):考查反應(yīng)的熱效應(yīng)、反應(yīng)熱與鍵能、物質(zhì)的能量的關(guān)系、化學(xué)方程式、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)的知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(12分)(1)從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng):2H2 + O2 = H2O。 已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________。
從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化;瘜W(xué)鍵的鍵能如下表:
化學(xué)鍵 | H—H | O=O | H—O |
鍵能kJ/mol | 436 | 496 | 463 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(16分)污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類(lèi)的重要研究課題。某化學(xué)研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2,另含有少量頭鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑,通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2,又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已略去)。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了____(選填下列字母編號(hào))。
A.廢棄物的綜合利用 B.白色污染的減少 C.酸雨的減少
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是_____。
(3)已知:25℃、101kpa時(shí),Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) △H=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s) △H=-1065kJ/mol
SO2與MnO2反應(yīng)生成無(wú)水MnSO4的熱化學(xué)方程式是________________。
(4)MnO2可作超級(jí)電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2,其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是
_ _。
(5)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式是______。
(6)假設(shè)脫除的SO2只與軟錳礦漿中的MnO2反應(yīng)。按照?qǐng)D示流程,將a m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)含SO2的體積分?jǐn)?shù)為b%的尾氣通入礦漿,若SO2的脫除率為89.6%,最終得到MnO2的質(zhì)量為c kg,則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質(zhì)時(shí),所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2___________kg。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)都是高效清潔能源。工業(yè)上利用煤的氣化產(chǎn)物(水煤氣)合成甲醇和二甲醚;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)制備二甲醚最后一步反應(yīng)由Al2O3催化甲醇脫水合成,反應(yīng)方程式為 。
(2)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H= —90.1kJ·mol-1 CO(g)的燃燒熱是282.8 kJ·mol-1;H2的燃燒熱是285.8 kJ·mol-1寫(xiě)出表示CH3OH (g) 燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(3)二甲醚直接燃料電池比甲醇直接燃料電池更高效,等質(zhì)量的二甲醚和甲醇完全放電轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比是 。用二甲醚直接燃料電池電解足量飽和食鹽水,當(dāng)消耗9.2g二甲醚時(shí)理論上陰極產(chǎn)生的氣體的體積為 L。(標(biāo)況下)
(4)在合成中伴有水煤氣交換反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)加入密閉容器中反應(yīng),平衡時(shí)測(cè)得結(jié)果如下表。
溫度 | 260℃ | 280℃ | 295℃ | 310℃ |
CO轉(zhuǎn)化率 | 89% | 80% | 75% | 60% |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
丙烷在燃燒時(shí)能放出大量的熱,它也是液化石油氣的主要成分,作為能源應(yīng)用于人們的日常生產(chǎn)和生活。已知:
①2C3H8(g)+7O2(g) =6CO(g)+8H2O(g) △H =-2389.8 kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) =2CO2(g) △H =-566 kJ/mol
③H2O(l) = H2O(g) △H ="+" 44.0 kJ/mol
(1)寫(xiě)出C3H8燃燒時(shí)燃燒熱的熱化學(xué)方程式 。
(2)C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成CO、CO2、H2O(g),將所有的產(chǎn)物通入一個(gè)體積固定的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng):CO(g) +H2O(g) CO2(g) +H2(g)該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
| H2O | CO | CO2 | H2 |
甲 (質(zhì)量/g) | 1.8 | 8.4 | a | 1 |
乙 (質(zhì)量/g) | 1.8 | 2.8 | 0 | 0 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
氨氣是氮循環(huán)中的重要物質(zhì),在人類(lèi)的生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)如圖是N2與H2反應(yīng)過(guò)程中能量變化的示意圖,則該反應(yīng)生成液態(tài)氨的熱化學(xué)方程式是 。
(2)已知:①H2O(g)=H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1
②C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-Q2 kJ/mol ③C2H5OH(g)=C2H5OH(l) ΔH=-Q3 kJ/mol
則23 g液體酒精完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),釋放出的熱量為 kJ(請(qǐng)用Q1、Q2、Q3來(lái)表示 )
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)已知下列兩個(gè)熱化學(xué)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
則0.5mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時(shí)釋放的熱量為 。
(2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ΔH=-221 kJ·mol-1
寫(xiě)出TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式: 。
(3)科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N4分子,其結(jié)構(gòu)為正四面體(如圖所示),與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量,斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量,則1molN4氣體轉(zhuǎn)化為2molN2時(shí)要放出 kJ能量。
(4)阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池,其電池總反應(yīng)為:2H2+O2=2H2O,電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液,電池放電時(shí)是將 能轉(zhuǎn)化為 能。其電極反應(yīng)式分別為:負(fù)極 ,正極 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
白磷、紅磷是磷的兩種同素異形體,在空氣中燃燒得到磷的氧化物,空氣不足時(shí)生成P4O6,空氣充足時(shí)生成P4O10。
(1)已知298 K時(shí)白磷、紅磷完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為
P4(s,白磷)+5O2(g)===P4O10(s) ΔH1=-2 983.2 kJ·mol-1
P(s,紅磷)+O2(g)===P4O10(s) ΔH2=-738.5 kJ·mol-1
則該溫度下白磷轉(zhuǎn)化為紅磷的熱化學(xué)方程式為 。
(2)已知298 K時(shí)白磷不完全燃燒的熱化學(xué)方程式為P4(s,白磷)+3O2(g)===P4O6(s) ΔH=-1638 kJ·mol-1。在某密閉容器中加入62 g白磷和50.4 L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),控制條件使之恰好完全反應(yīng)。則所得到的P4O10與P4O6的物質(zhì)的量之比為 ,反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量為 。
(3)已知白磷和PCl3的分子結(jié)構(gòu)如圖,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol-1):P—P 198,Cl—Cl 243,P—Cl 331。
則反應(yīng)P4(s,白磷)+6Cl2(g)===4PCl3(s)的反應(yīng)熱ΔH= 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(Ⅰ)碳和碳的化合物在人類(lèi)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛。“低碳生活”不再只是一種理想,更是一種值得期待的生活方式。
(1)甲烷燃燒時(shí)放出大量的熱,可作為能源應(yīng)用于人類(lèi)的生產(chǎn)和生活。
(2)將兩個(gè)石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池。其負(fù)極電極反應(yīng)式是: 。
(3)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):
,得到如下三組數(shù)據(jù):
①實(shí)驗(yàn)1中,以v( H2)表示的平均反應(yīng)速率為: 。
②該反應(yīng)的正反應(yīng)為 (填“吸”或“放”)熱反應(yīng);
③若要實(shí)驗(yàn)3達(dá)到與實(shí)驗(yàn)2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)分別相等),則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是 (用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)。
(Ⅱ)某小組運(yùn)用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理,用如下圖所示裝置電解K2SO4溶液。
①該電解槽中通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù) (填“>”“<”或“一”)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù);
②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH,則a、b、c、d由小到大的順序?yàn)? ;
③電解一段時(shí)間后,B出口與C出口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為 。
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