19.資源化利用二氧化碳不僅可減少溫室氣體的排放,還可重新獲得燃料或重要工業(yè)產(chǎn)品.
Ⅰ、有科學家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相關(guān)化學方程式如下:6FeO+CO2═2Fe3O4+C;若用足量氫碘酸溶解Fe3O4溶解后的溶液中加入KSCN后溶液不變紅(已知氫碘酸的酸性比鹽酸強).
(1)上述反應中每生成1mol Fe3O4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol.
(2)寫出氫碘酸溶解Fe3O4的離子方程式Fe3O4+2I-+8H+═3Fe2++I2+4H2O.
Ⅱ、在一定條件下,可發(fā)生如下反應:CO2(g)+4H2 (g)?CH4 (g)+2H2O(g),向一容積為 2L的恒容密閉容器中充人一定量的CO2和H2,在 300℃時發(fā)生上述反應,達到平衡時各物質(zhì)的濃度分別為CO2:0.2mol•L一1,H2:0.8mol•L一1,CH4:0.8mol•L一1,H2O:1.6mol•L一1.則300℃時上述反應的平衡常數(shù)K=25. 200℃時該反應的平衡常數(shù)K=64.8,則該反應的△H< (填“>”或“<”)0.
Ⅲ、已知C(石墨)、H2(g)燃燒的熱化學方程式分別為:
①C(石墨)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-111.0KJ•mol-1
②H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H20(g)△H=-242.0kJ•mol-1
③C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394.0kJ•mol-1
請解答下列問題:
(1)工業(yè)制氫氣的一個重要途徑是用CO(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g),則該反應的熱化學方程式是CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41 kJ•mol-1
(2)若C(金剛石)+O2(g)═CO2(g)的△H=-395.0kJ•mol-1,則穩(wěn)定性:金剛石<(填“>”、“<”或“=”)石墨.
(3)已知形成H20(g)中的2mol H-O鍵能放出926.0kJ的能量,形成1mol 02(g)中的共價鍵能放出498.0kJ的能量,則斷裂1mol H2(g)中的H-H鍵需要的能量435KJ.

分析 I.(1)根據(jù)方程式計算生成C的物質(zhì)的量,結(jié)合碳元素化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子;
(2)用足量氫碘酸溶解Fe3O4溶解后的溶液中加入KSCN后溶液不變紅,反應生成碘化亞鐵、碘單質(zhì)與水;
Ⅱ.根據(jù)K=$\frac{c(C{O}_{2})×{c}^{2}({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×{c}^{4}({H}_{2})}$計算平衡常數(shù),根據(jù)溫度對平衡常數(shù)的影響判斷正反應反應是吸熱還是放熱;
Ⅲ.(1)已知:①C(石墨)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-111.0KJ•mol-1
②H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H20(g)△H=-242.0kJ•mol-1
③C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394.0kJ•mol-1
根據(jù)蓋斯定律,③-①-②可得:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);
(2)由熱化學方程式可知,金剛石的能量比石墨的高,能量越低越穩(wěn)定;
(3)反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能.

解答 解:I.(1)由方程式可知,生成C的物質(zhì)的量為1mol×$\frac{1}{2}$=0.5mol,則轉(zhuǎn)移電子為0.5mol×4=2mol,
故答案為:2;
(2)用足量氫碘酸溶解Fe3O4溶解后的溶液中加入KSCN后溶液不變紅,反應生成碘化亞鐵、碘單質(zhì)與水,反應離子方程式為:Fe3O4+2I-+8H+═3Fe2++I2+4H2O,
故答案為:Fe3O4+2I-+8H+═3Fe2++I2+4H2O;
Ⅱ.300℃時平衡常數(shù)K=$\frac{c(C{O}_{2})×{c}^{2}({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×{c}^{4}({H}_{2})}$=$\frac{0.8×1.{6}^{2}}{0.2×0.{8}^{4}}$=25,200℃時該反應的平衡常數(shù)K=64.8,降低溫度平衡常數(shù)增大,平衡正向移動,則正反應為放熱反應,則該反應的△H<0,
故答案為:25;<;
Ⅲ.(1)已知:①C(石墨)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-111.0KJ•mol-1
②H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H20(g)△H=-242.0kJ•mol-1
③C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394.0kJ•mol-1
根據(jù)蓋斯定律,③-①-②可得:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41 kJ•mol-1,
故答案為:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41 kJ•mol-1
(2)由:C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394.0kJ•mol-1,
C(金剛石)+O2(g)═CO2(g)的△H=-395.0kJ•mol-1
可知金剛石的能量比石墨的高,能量越低越穩(wěn)定,故穩(wěn)定性:金剛石<石墨,
故答案為:<;
(3)設斷裂1mol H2(g)中的H-H鍵需要的能量為x KJ,由H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H20(g)△H=-242.0kJ•mol-1,則:x kJ/mol+$\frac{1}{2}$×498kJ/mol-926.0kJ/mol=-242.0kJ/mol,解得x=435,
故答案為:435.

點評 本題考查化學平衡常數(shù)及影響因素、氧化還原反應、反應熱有關(guān)計算等,屬于拼合型題目,注意理解掌握鍵能與反應熱關(guān)系,難度中等.

練習冊系列答案
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