硫酸鹽主要來自地層礦物質(zhì),多以硫酸鈣、硫酸鎂的形態(tài)存在。
(1)已知:①Na2SO4(s)=Na2S(s)+2O2(g) ; ΔH1=" +1011.0" kJ · mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ; ΔH2=-393.5 kJ · mol-1
③2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ;ΔH3=-221.0 kJ · mol-1
則反應(yīng)④Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g);ΔH4= kJ · mol-1,該反應(yīng)能自發(fā)進行的原因是 ;工業(yè)上制備Na2S不用反應(yīng)①,而用反應(yīng)④的理由是 。
(2)已知不同溫度下2SO2+O22SO3的平衡常數(shù)見下表。
溫度(℃) | 527 | 758 | 927 |
平衡常數(shù) | 784 | 1.0 | 0.04 |
(1)569 ΔS<0 CO能夠保護Na2S不被氧化;(2)1233℃時平衡常數(shù)遠小于1,氣體主要以SO2
和O2的形式存在;(3)CO+2MgSO42MgO+CO2+SO2+SO3
PtCl42-+SO2+H2O===SO42-+4H++4Cl-+Pt↓ Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2。
解析試題分析:(1)將方程式①+2③得Na2SO4(s)+4C(s)═Na2S(s)+4CO(g)△H3=+1011.0kJ?mol-1+2(-221.0kJ?mol-1)=+569kJ/mol;根據(jù)反映方程式可知,反應(yīng)物都為固體,產(chǎn)物有氣體生成,故ΔS<0,ΔG=△H-TΔS,故該反應(yīng)能自發(fā)進行;CO能夠保護Na2S不被氧化;(2)1233℃時平衡常數(shù)遠小于1,氣體主要以SO2和O2的形式存在;(3)①用CO還原MgSO4可得到MgO、CO2、SO2和SO3,方程式為CO+2MgSO42MgO+CO2+SO2+SO3;② PtCl42-+SO2+H2O=SO42-+4H++4Cl-+Pt↓; ③由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO-、H2O反應(yīng)生成Cl-與Mg(OH)2,該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2。
考點:熱化學(xué)方程式;反應(yīng)熱和焓變;化學(xué)平衡常數(shù)的含義。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
甲醇可作為燃料電池的原料。通過下列反應(yīng)可以制備甲醇:CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) △H=-90.8 kJ·mol-1 在一容積可變的密閉容器中充入10 mol CO 和20 molH2,CO 的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(P)的變化如圖所示,當(dāng)達到平衡狀態(tài)A 時,容器的體積為20 L。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為 。
(2)如反應(yīng)開始時仍充入10mol CO 和20mol H2,則在平衡狀態(tài)B時容器的體積V(B)= L。
(3)關(guān)于反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化學(xué)平衡狀態(tài)時的描述正確的是 (填字母)。
A.CO的含量保持不變 B.容器中CH3OH濃度與CO濃度相等
C.2V正(CH3OH)=V正(H2)D.容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
(4)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),按照相同的物質(zhì)的量 投料,測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是 。
A.溫度:T1 < T2 <T3
B.正反應(yīng)速率:ν(a)>ν(c); ν(b)>ν(d)
C.平衡常數(shù): K(a) ="K(c)" ; K(b) >K(d)
D.平均摩爾質(zhì)量:M(a)<M(c); M(b)>M(d)
(5)已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=" +" 41.3 kJ·mol-1,試寫出由
CO2和H2制取甲醇的熱化學(xué)方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分,試運用所學(xué)知識,解決下列問題:
I.已知該產(chǎn)業(yè)鏈中某反應(yīng)的平衡表常數(shù)達式為:K=,它所對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
II.二甲醚(CH3OCH3)在未來可能替代柴油和液化氣作為潔凈液體燃料使用,工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)CH3OCH3。工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0~10.0Mpa,溫度230~280℃)進行下列反應(yīng):
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H3=-41.2kJ·mol-1
(1)催化反應(yīng)室中總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
830℃時反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K 1.0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在某溫度下,若反應(yīng)①的起始濃度分別為:c(CO)=1 mol/L,c(H2)=2.4 mol/L,5 min后達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則5 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為 ;若反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(CO)=4 mol/L,c(H2)=a mol/L;達到平衡后,c(CH3OH)=2 mol/L,a= mol/L。
(3)反應(yīng)②在t℃時的平衡常數(shù)為400,此溫度下,在0.5L的密閉容器中加入一定的甲醇,反應(yīng)到某時刻測得各組分的物質(zhì)的量濃度如下:
物質(zhì) | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
c(mol/L) | 0.8 | 1.24 | 1.24 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
I.已知:反應(yīng)H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH=" —184" kJ/mol
4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=" —115.6" kJ/mol
請回答:
(1)H2與O2反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式
(2)斷開1 mol H—O 鍵所需能量約為 kJ
II.試運用所學(xué)知識,解決下列問題:
(1)已知某反應(yīng)的平衡表達式為:,它所對應(yīng)的化學(xué)方程式為:
(2)已知在400℃時,N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K=0.5,則400℃時,在0.5L的反應(yīng)容器中進行合成氨反應(yīng),一段時間后,測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol,則此時反應(yīng)v(N2)正 v(N2)逆(填:>、<、=、不能確定)(1分)
欲使得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快,同時使平衡時NH3的體積百分數(shù)增加,可采取的正確措施是 (填序號)(1分)
A.縮小體積增大壓強 B.升高溫度 C.加催化劑 D.使氨氣液化移走
(3)在一定體積的密閉容器中,進行如下化學(xué)反應(yīng):A(g) + 3B(g) 2C(g) + D(s) ΔH,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表:
t/K | 300 | 400 | 500 | … |
K/(mol·L—1)2 | 4×106 | 8×107 | K1 | … |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2 mol N2和8molH2并發(fā)生反應(yīng)。10min達平衡,測得氨氣的濃度為0.4 mol·L-1,此時氮氣的轉(zhuǎn)化率為________。若想提高氨氣的產(chǎn)率,根據(jù)化學(xué)平衡移動原理,提出合理的建議______________(寫出一條即可)。
(2)如圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成lmol CO2(g)和1 mol NO(g)過程中能量變化示意圖,請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________。
(3)在容積恒定的密閉容器中,進行如下反應(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:
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:K=_____________;
②試判斷K1__________K2(填寫“>”“=”或“<”=;
③NH3(g)燃燒的方程式為:4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(l),已知:
H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H=-483.6 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)2NO2(g) △H=+67.8 kJ/mol
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.0 kJ/mol
請計算NH3(g)的燃燒熱________kJ/mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽,電池總反應(yīng)方程式為:C3H8 +5O2 = 3CO2+ 4H2O。
(1)已知: 2C3H8(g) + 7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l) ?H1
C(s) + O2(g) = CO2 (g) ?H2
2C(s) + O2(g) = 2CO(g) ?H3
則C3H8(g) +5O2((g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) ?H= (用?H1、?H2、?H3表示)
(2)寫出該電池正極的電極反應(yīng)式: ,電池工作時CO32-移向 ;用該電池電解1000 mL 1mol/L的AgNO3溶液,此電解池的反應(yīng)方程式為 ;當(dāng)電池消耗0.005 mol C3H8時,被電解溶液的pH為 (溶液體積變化忽略不計)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
為了減少CO對大氣的污染,某研究性學(xué)習(xí)小組擬研究CO和H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為綠色能源H2。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-566 kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483.6 kJ·moL-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH =-44.0 kJ·moL-1
(1)氫氣的標(biāo)準燃燒熱△H = kJ·moL-1。
(2)寫出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的熱化學(xué)方程式: 。
(3)H2是一種理想的綠色能源,可作燃料電池;若該氫氧燃料電池以KOH為電解質(zhì)溶液,其負極的電極反應(yīng)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
完成下列熱化學(xué)方程式(化學(xué)方程式、電極反應(yīng)式、表達式等)的書寫:
(1)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H=-169kJ·mol-1,
C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-110.5kJ·mol-1,
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H=-157kJ·mol-1
用炭粉在高溫條件下還原CuO生成Cu2O的熱化學(xué)方程式是:
(2)在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式:
(3)以甲烷、空氣為反應(yīng)物,KOH溶液作電解質(zhì)溶液構(gòu)成燃料電池,則負極反應(yīng)式為: 。
(4)鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕的電池反應(yīng)方程式為 。
(5)“鎂—次氯酸鹽”燃料電池,其裝置示意圖如圖,該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為_______________。
(6)工業(yè)上電解熔融氯化鈉的方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
沼氣(主要成分是甲烷)是一種廉價的能源,把農(nóng)村中大量存在的農(nóng)作物秸稈、雜草、人畜糞便等在沼氣池中發(fā)酵,便可產(chǎn)生沼氣,沼氣完全燃燒可以用來點燈、做飯。
(1)在101kPa時,32gCH4燃燒生成CO2和氣態(tài)H2O,放出1604kJ的熱量,寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為__________________________________________________________。
(2)120℃,取CH4和過量O2的混合氣體共0.4mol,點燃使其充分反應(yīng),將燃燒后的氣體通過足量的堿石灰(NaOH和CaO的固體混合物)充分吸收,堿石灰增重8g。計算:原混合氣體中CH4和O2的體積比是多少?
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