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
 
保持溫度為800℃,在甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中,起始時(shí)按照下表數(shù)據(jù)進(jìn)行投料,充分反應(yīng)直至達(dá)到平衡。
 
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
 
①起始時(shí),要使甲容器中反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則a的取值范圍是                 ;達(dá)到平衡
時(shí),乙容器中CO的轉(zhuǎn)化率為        。
②如圖表示上述甲容器中反應(yīng)在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,在t2時(shí)刻因改變某一個(gè)條件而發(fā)生變化的情況。則t2時(shí)刻改變的條件可能是                            、                   (答兩個(gè)要點(diǎn)即可)。

(3)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3。
① Na2CO3溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?u>                            ;
② 已知25℃時(shí),H2CO3的電離平衡常數(shù)K1 = 4.4×10-7 mol/L、K2 = 4.7×10-11 mol/L,當(dāng)Na2CO3溶液的pH為11時(shí), 溶液中c(HCO3-)∶c(CO32-) =            。
③ 0.1 mol/L Na2CO3溶液中c(OH-) - c(H+ ) =                        [用含c(HCO3)、c(H2CO3)的符號表示]。

(1)C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g)+4H2O(l)  △H = -2219.9 kJ/mol
(2)① 0 ≤a <2.64   ;   50%   
② 降低溫度、降低H2濃度、增大H2O(g)濃度
(3)①c(Na+) > c(CO32-) > c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)
② 1 : 4.7
③c(HCO3-) + 2c(H2CO3)

試題分析:(1)燃燒熱是1mol的物質(zhì)完全燃燒產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出熱量的化學(xué)方程式。將(①+②×3- ③×8)÷2,整理可得:C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l)  △H =-2219.9 kJ/mol。(2)①該反應(yīng)是個(gè)反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng)。在800℃時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)為1.對于甲來說,在反應(yīng)開始時(shí),若CO2的質(zhì)量為0,則反應(yīng)一定正向進(jìn)行,n(H2O)="0.1mol;" n(CO)="0.3mol;" n(CO2)="a/44mol," n(H2)=0.5mol.)若要使反應(yīng)正向進(jìn)行。起始時(shí),則;。解得0<a<2.64.
對于乙來說:開始時(shí)n(H2O)=0.1mol;n(CO)="0.1mol" ;n(CO2)="0" ;n(H2)=0;假設(shè)在反應(yīng)的過程中CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x,則在平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量為:n(H2O)="(0.1-x)mol;" n(CO)="(0.1-x)mol" ; %n(CO2)=xmol;n(H2)=xmol。由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng),而且在800℃時(shí)的平衡常數(shù)為1.所以(0.1-x)×(0.1-x)=x2.解得x=0.05mol.所以CO的轉(zhuǎn)化率為0.05÷0.1×100%=50%。②由化學(xué)平衡常數(shù)以溫度的關(guān)系可知:升高溫度,化學(xué)平衡產(chǎn)生減小。說明升高溫度,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。根據(jù)平衡移動(dòng)原理,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)。逆反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。由于在平衡后改變某一條件,時(shí),c(CO2)增大,c(CO)減小,所以改變外界條件使平衡正向移動(dòng),可以通過降低溫度的方法來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體的體積相等,所以改變壓強(qiáng),化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)。若增大H2O蒸汽的濃度或減小H2的濃度都會(huì)使化學(xué)平衡正向移動(dòng)。因此改變的外界條件是降低溫度、降低H2濃度、增大H2O(g)濃度。(3)①Na2CO3是強(qiáng)堿弱酸鹽。Na2CO3=2Na++CO32-,CO32-會(huì)發(fā)生水解反應(yīng):CO32-+ H2OHCO3-+ OH-消耗水電離產(chǎn)生的H+,促進(jìn)水的電離。產(chǎn)生的HCO3-會(huì)繼續(xù)水解:HCO3-+ H2OH2CO3+ OH-。當(dāng)最終達(dá)到平衡時(shí)c(OH-)> c(HCO3-) >c(H+) .所以在Na2CO3溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(Na+) > c(CO32-) > c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)。②HCO3-H++ CO32- .;。③Na2CO3溶液顯堿性,根據(jù)質(zhì)子守恒可得c(OH-)=c(H+ )(始) = c(H+ )+ c(HCO3-)+2(H2CO3)。所以c(OH-)-c(H+ ) = c(HCO3-)+2(H2CO3)。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

2010年10月1日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“嫦娥二號”。嫦娥二號火箭推進(jìn)器以聯(lián)氨(N2H4)為燃料、過氧化氫為助燃劑。已知下列各物質(zhì)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);ΔH1=-533.23 kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l);ΔH2=-44 kJ·mol1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g);ΔH3=-196.4 kJ·mol1
則聯(lián)氨與過氧化氫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為(  )
A.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l);ΔH=+817.63 kJ·mol1
B.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g);ΔH=-641.63 kJ·mol1
C.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l);ΔH=-641.63 kJ·mol1
D.N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g);ΔH=-817.63 kJ·mol1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

蓋斯定律認(rèn)為:不管化學(xué)過程是一步或分為數(shù)步完成,這個(gè)過程的熱效應(yīng)是相同的。
已知:H2O(g)= H2O(l) △H1 =-Q1 kJ·mol-1(Q1>0)
C2H5OH(g)= C2H5OH(l) △H2 =-Q2 kJ·mol-1(Q2>0)
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H3 = -Q3 kJ·mol-1(Q3>0)若使23g液態(tài)乙醇完全燃燒,最后恢復(fù)到室溫,則放出的熱量為(kJ)
A.Q1+ Q2+Q3B.0.5(Q1+Q2+Q3
C.0.5 Q1-1.5 Q2+0.5Q3D.1.5 Q1-0.5 Q2+0.5Q3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列分析正確的是(  )
A.將氯氣通入H2O2和NaOH的混合溶液中,發(fā)出紅光,說明反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量,放出熱量
B.1mol H2在氯氣中完全燃燒,放出180kJ熱量,則鍵能(E)的關(guān)系為E(H—H)=180kJ+2E(H—Cl)-E(Cl—Cl)
C.干燥的碘粉與鋁粉混合無明顯現(xiàn)象,滴上一滴水會(huì)冉冉升起紫色的碘蒸氣,最后得到白色AlI3。說明碘和鋁發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D.精確實(shí)驗(yàn)測得H2O在常溫下也能微弱電離:H2O??H+OH,該過程是放熱過程

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知298K時(shí)下述反應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù):
 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知在一定條件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH="-Q" kJ·mol-1。向一密閉容器中加入2 mol SO2和1 mol O2,達(dá)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為90%,放出的熱量為Q1 kJ;向另一相同容器中加入2 mol SO3,在相同條件下,達(dá)平衡時(shí)吸收的熱量為Q2 kJ,則下列關(guān)系中正確的是(  )
A.Q>Q1>Q2B.Q1>Q2>QC.Q1>Q>Q2D.Q1=Q2>Q

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH=+489.0 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0 kJ·mol1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol1
則4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的ΔH為(  )
A.+1 164.1 kJ·mol1   B.-1 641.0 kJ·mol1
C.-259.7 kJ·mol1D.-519.4 kJ·mol1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(1)由磷灰石[主要成分Ca5(PO43F]在高溫下制備黃磷(P4)的熱化學(xué)方程式為:4Ca5(PO43F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ΔH
①上述反應(yīng)中,副產(chǎn)物礦渣可用來________。
②已知相同條件下:
4Ca5(PO43F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO42(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g) ΔH1
2Ca3(PO42(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g) ΔH2
SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ΔH3
用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH,ΔH=____________。
(2)(江蘇)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅。已知:
①Cu(s)+2H(aq)=Cu2(aq)+H2(g)ΔH1=+64.39 kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH2=-196.46 kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.84 kJ·mol-1
在H2SO4溶液中,Cu與H2O2反應(yīng)生成Cu2和H2O的熱化學(xué)方程式為_________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

已知:H2A的A2可表示S2-、SO42、SO32、SiO32或CO32。
(1)常溫下,向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液。有關(guān)微粒物質(zhì)的量變化如下圖(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2)。請根據(jù)圖示填空:

①當(dāng)V(NaOH)=20 mL時(shí),溶液中離子濃度大小關(guān)系:________。
②等體積等濃度的NaOH溶液與H2A溶液混合后,其溶液中水的電離程度比純水________(填“大”、“小”或“相等”),欲使NaHA溶液呈中性,可以向其中加入_______________________________________________________。
(2)有關(guān)H2A的鈉鹽的熱化學(xué)方程式如下:
①Na2SO4(s)=Na2S(s)+2O2(g)    ΔH1=+1 011.0 kJ·mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g)    ΔH2=-221.0 kJ·mol-1
則反應(yīng)③Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g) ΔH3=________ kJ·mol-1。工業(yè)上制備Na2S時(shí)往往還要加入過量的碳,同時(shí)還要通入空氣,目的有兩個(gè),其一是利用碳與氧氣反應(yīng)放出的熱,維持反應(yīng)③所需溫度;其二是________________________________________。
(3)若H2A為硫酸:t ℃時(shí),pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性,則該溫度下水的離子積常數(shù)KW=________。

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同步練習(xí)冊答案