常溫常壓下,斷裂1mol(理想)氣體分子化學鍵所吸收的能量或形成1mol(理想)氣體分子化學鍵所放出的能量稱為鍵能(單位為kJ.mol-1)下表是一些鍵能數(shù)據(jù)(kJ·mol-1)
化學鍵 | 鍵能 | 化學鍵 | 鍵能 | 化學鍵 | 鍵能 |
C-F | 427 | C-Cl | 330 | C-I | 218 |
H-H | 436 | S=S | 255 | H-S | 339 |
(1)218 KJ·mol-1 ~330 KJ·mol-1 (2)—229 (3)PtF6;—77.6
解析試題分析:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得規(guī)律:鹵族元素C-X鍵的鍵能由上到下依次減小,預測C-Br鍵的鍵能范圍:218 KJ·mol-1<C-Br鍵能<330 KJ·mol-1;(2)根據(jù)化學反應的焓變等于反應物的鍵能之和減生成物的鍵能之和計算,注意各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和化學鍵的數(shù)目;
△H="2×436" KJ·mol-1 +255KJ·mol-1 —4×339KJ·mol-1=—229 kJ·mol-1;
(3)依據(jù)蓋斯定律①+②-③得到,反應熱化學方程式為:O2(g)+PtF6(g)═O2+PtF6ˉ(S) 的△H="-77.6" KJ·mol-1,答案為:PtF6(g)-77.6 KJ·mol-1;
考點:考查反應熱的計算。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
(1)合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。有關化學反應的能量變化如下圖所示。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為 。
(2)CO對合成氨的催化劑有毒害作用,常用乙酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中CO,其反應原理為:[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3]CH3COO·CO(l) △H<0。吸收CO后的乙酸銅氨液經(jīng)過適當處理后又可再生,恢復其吸收CO的能力以供循環(huán)使用,再生的適宜條件是 __________(填寫選項編號)。
A.高溫、高壓 B.高溫、低壓 C.低溫、低壓 D.低溫、高壓
(3)用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應為:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g) △H<0。某溫度下,向容積為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2,該反應進行到40 s時達到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下此反應平衡常數(shù)K的值為________。下圖中的曲線表示該反應在前25 s內(nèi)的反應進程中的NH3濃度變化。若反應延續(xù)至70s,保持其它條件不變情況下,請在圖中用實線畫出使用催化劑時該反應的進程曲線。
(4)將尿素施入土壤后,大部分是通過轉(zhuǎn)化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用,尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下,轉(zhuǎn)化為碳酸銨。已知弱電解質(zhì)在水中的電離平衡常數(shù)(25℃)如下表:
弱電解質(zhì) | H2CO3 | NH3·H2O |
電離平衡常數(shù) | Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 | 1.77×10-5 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
運用化學反應原理知識研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意義。
(1)用CO可以合成甲醇。已知:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.5 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
則CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=________kJ·mol-1
(2)下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應的反應速率的是________(填寫序號).
a.使用高效催化劑 b.降低反應溫度
c.增大體系壓強 d.不斷將CH3OH從反應混合物中分離出來
(3)在一定壓強下,容積為V L的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應生成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如右圖所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100 ℃時,該反應的化學平衡常數(shù)K=________(mol·L-1)-2;
③在其它條件不變的情況下,再增加a mol CO和2a molH2,達到新平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)某科研小組用SO2為原料制取硫酸。
①利用原電池原理,用SO2、O2和H2O來制備硫酸,該電池用多孔材料作電極,它能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸。請寫出該電池的負極的電極反應式________________。
②用Na2SO3溶液充分吸收SO2得NaHSO3溶液,然后電解該溶液可制得硫酸。電解原理示意圖如下圖所示。請寫出開始時陽極反應的電極反應式________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
SO2和NOx在化學工業(yè)上有重要用途,也是大氣污染的主要來源,開發(fā)和利用并重,預防和治理并舉是當前工業(yè)上和環(huán)境保護領域研究的主要課題之一。
(1)在接觸法制硫酸的過程中,發(fā)生2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0反應,某溫度下,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關系如下圖所示,根據(jù)圖示回答下列問題:
①平衡狀態(tài)由A到B時,平衡常數(shù)K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”);
②將2.0molSO2和1.0molO2置于10L的密閉容器中,若40s后反應達到平衡,此時體系總壓強為0.10MPa,這一段時間內(nèi)SO2的平均反應速率為 。
該反應的平衡常數(shù)為 。
(2)用CH4催化還原NOx可消除氮的氧化物的污染,例如: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
取標準狀況下4.48LCH4并使之完全反應:
①若將NO2還原至N2,整個過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 ;
②若還原NO2和NO的混合物,放出的總熱量Q的取值范圍是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
乙醇是重要的化工原料和液體燃料,可以在一定條件下利用CO2與H2反應制得:
請回答:
(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為 。
(2)當溫度T1>T2時,化學平衡常數(shù)K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在恒溫、恒容的密閉容器中,下列描述能說明上述反應已達化學平衡狀態(tài)的是 (填字母序號)。
a.生成1molCH3CH2OH的同時生成3 mol H2O
b.容器中各組分濃度不隨時間而變化
c.容器中混合氣體的密度不隨時間而變化
d.容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
(4)在工業(yè)生產(chǎn)中,可使H2的轉(zhuǎn)化率和化學反應速率同時提高的措施有 (寫出一條合理措施即可)。
(5)工業(yè)上,常以乙醇為原料生產(chǎn)乙醛。根據(jù)下圖所示信息,該反應是 反應(填“放熱”或“吸熱”),判斷依據(jù)是__________________。
(6)乙醇可以作為燃料電池的燃料。某乙醇燃料電池以乙醇為燃料,使用酸性電解質(zhì),該電池負極反應的電極反應式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(1)已知下列兩個熱化學方程式:
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0.5 mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為___________ 。
(2)科學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(如下圖所示),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時要放出______________ kJ能量。
(3)阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池,其電池總反應為:
2H2+O2=2H2O,電解質(zhì)溶液為稀H2SO4溶液,電池放電時是將_________能轉(zhuǎn)化為___________能。其電極反應式分別為:
負極_________________________,正極_____________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氮及其化合物與人類各方面有著密切的聯(lián)系。Ⅰ現(xiàn)有一支15mL的試管,充滿NO倒置于水槽中,向試管中緩緩通入一定量氧氣,當試管內(nèi)液面穩(wěn)定時,剩余氣體3mL。則通入氧氣的體積可能為 mL。
Ⅱ目前,消除氮氧化物污染有多種方法。
(1)用CH4催化還原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)= 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-574kJ/mol"
②CH4(g)+4NO(g)= 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H="-1160kJ/mol"
③H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ/mol
寫出CH4(g)與NO2(g)反應生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的熱化學方程式 。
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物,有關反應為:
某研究小組向恒容密閉容器加入一定量的活性炭和NO,恒溫(T0C)條件下反應,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下:
①不能作為判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是_______ ;(選填字母代號)
A.容器內(nèi)CO2的濃度保持不變
B.v正(N2)="2" v正(NO)
C.容器內(nèi)壓強保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
E.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
②前20分鐘,平均反應速率v(NO)= 。v(NO)=(0.1- 0.04)/ 20 = 0.003mol·L-1· min-1
③在T0C時,該反應的平衡常數(shù)為_______(保留兩位小數(shù));
④在30 min,改變某一條件反應重新達到平衡,則改變的條件是_______ 。
(3)科學家正在研究利用催化技術將超音速飛機尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2,其反應為:
研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑的比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下表中。
實驗編號 | T(0C) | NO初始濃度 (mol/L) | CO初始濃度 (mol/L) | 催化劑的比 表面積(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | a | b | c | 124 |
Ⅲ | 350 | d | e | 124 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料,可制作燃料電池。
(1)為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應原理,現(xiàn)進行如下實驗:在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,一定條件下發(fā)生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如右圖。請回答:
①從反應開始到平衡,氫氣的反應速率:v(H2)= 。
②能夠說明該反應已達到平衡的是_________。
A.恒溫、恒容時,容器內(nèi)的壓強不再變化
B.恒溫、恒容時,容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
C.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
D.一定條件下,單位時間內(nèi)消耗3molH2的同時生成1molCH3OH
③下列措施中能使平衡混合物中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.加入催化劑 B.充入He(g),使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離 D.降低溫度
④求此溫度(T1)下該反應的平衡常數(shù)K1= (計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
⑤另在溫度(T2)條件下測得平衡常數(shù)K2,已知T2>T1,則K2 (填“>”、“=”或“<”)K1。
(2)以CH3OH為燃料(以KOH溶液作電解質(zhì)溶液)可制成CH3OH燃料電池(電池總反應式:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O),則充入CH3OH的電極為 極,充入O2的電極反應式 。
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2
則1mol甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和氣態(tài)水時反應的△H= 。(用含△H1、△H2的式子表示)
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
為實現(xiàn) “節(jié)能減排” 和“低碳經(jīng)濟”的一項課題是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用資源。
(1)25℃,1.01×105Pa時,16g液態(tài)甲醇(CH3OH)完全燃燒,當恢復到原狀態(tài)時,放出熱量363.3kJ,該反應的熱化學方程式為 。
(2)目前,工業(yè)上常用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇,F(xiàn)進行如下實驗:在體積為l L的密閉恒容容器中,充入l mol CO2和3mol H2,一定條件下發(fā)生反應:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol。
測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
①該反應的平衡常數(shù)表達式K= ;
②從反應開始到平衡時,CH3OH的平均反應速率v(CH3OH)= (注明單位);H2的轉(zhuǎn)化率= ;
③下列說法中,能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是
A.每消耗1mol CO2的同時生成1mol CH3OH
B.CO2、H2、CH3OH和H2O的物質(zhì)的量的比為1∶3∶1∶1
C.容器中氣體的壓強不再改變
D.容器中氣體的密度不再改變
④下列措施中,能使上述平衡狀態(tài)向正反應方向移動的是
A.升高溫度 B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.使用高效催化劑 D.恒溫恒容再充入1 molCO2和3 mol H2
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