1.將CH4和CO2兩種最主要的溫室氣體重整也能獲得CO和H2混合氣.該反應中相關的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
化學鍵H-HC=OC═OC-H
E/(kJ•mol-14368031070413
(1)寫出CH4和CO2重整獲得CO和H2的熱化學方程式:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=246kJ/mol.消耗1mol CO2時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是6mol.
(2)CH4和CO2重整反應過程復雜,還會發(fā)生的反應有:
2CO(g)═C(s)+CO2(g)△H1=-172kJ/mol
CH4(g)═C(s)+2H2 (g)△H2
結(jié)合(1)中所給數(shù)據(jù)可得△H2=-74kJ/mol.

分析 (1)化學反應的焓變等于舊鍵斷裂消耗的能量和新鍵生成釋放能量之差;根據(jù)熱化學方程式的書寫方法進行回答;
(2)根據(jù)(1)的答案以及反應2CO(g)═C(s)+CO2(g)△H1=-172kJ/mol,利用蓋斯定律得到CH4(g)═C(s)+2H2 (g)△H2,計算焓變即可.

解答 解:(1)CH4和CO2重整獲得CO和H2的化學方程式為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),其焓變△H=(413×4+2×803-2×1070-436×2)kJ/mol=246kJ/mol,所以CH4和CO2重整獲得CO和H2的熱化學方程式為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),△H=246kJ/mol,消耗1mol CO2時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是6mol,故答案為:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),△H=246kJ/mol;6;
(2)①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),△H=246kJ/mol;②2CO(g)═C(s)+CO2(g)△H1=-172kJ/mol,反應①+②得到CH4(g)═C(s)+2H2 (g)所以焓變△H2=246kJ/mol-172kJ/mol=-74kJ/mol,故答案為:-74kJ/mol.

點評 本題考查學生對熱化學方程式的書寫以及蓋斯定律的應用知識,屬于綜合知識的考查,難度不大.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.在標準狀況下,ag氣體A與bg氣體B的分子數(shù)相同,下列說法中不正確的是( 。
A.同溫同壓下A、B兩氣體的密度之比為a:b
B.同質(zhì)量氣體A與B的分子數(shù)之比為b:a
C.兩種氣體A與B的相對分子質(zhì)量之比為b:a
D.相同狀況下同體積A、B質(zhì)量之比為a:b

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.用活性炭還原法可以處理氮氧化物,T℃時,向容積為1L的密閉容器中加入0.10molNO氣體和2.03mol炭粉,發(fā)生反應:C(s)+2NO(g)═N2(g)+CO2(g)△H>0.2min后反應達到平衡,測得N2為0.03mol,下列有關說法錯誤的是( 。
A.2min內(nèi),用NO表示的該反應的平均速度v(NO)=0.03mol•L-1•min-1
B.容器內(nèi)混合氣體密度保持不變可以說明反應達到平衡狀態(tài)
C.T℃時,該反應的平衡常數(shù)K=$\frac{9}{32}$
D.升高溫度,可以提高反應速率和NO的轉(zhuǎn)化率

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

9.某探究小組設計如圖所示裝置(夾持、加熱儀器略),模擬工業(yè)生產(chǎn)進行制備三氯乙醛(CCl3CHO)的實驗.查閱資料,有關信息如下:
①制備反應原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
可能發(fā)生的副反應:C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O
CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl
②相關物質(zhì)的相對分子質(zhì)量及部分物理性質(zhì):
C2H5OHCCl3CHOCCl3COOHC2H5Cl
相對分子質(zhì)量46147.5163.564.5
熔點/℃-114.1-57.558-138.7
沸點/℃78.397.819812.3
溶解性與水互溶可溶于水、乙醇可溶于水、乙醇、三氯乙醛微溶于水,可溶于乙醇
(1)儀器A中發(fā)生反應的化學方程式為MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)裝置B中的試劑是飽和食鹽水,若撤去裝置B,可能導致裝置D中副產(chǎn)物C2H5Cl(填化學式)的量增加;裝置D可采用水浴加熱的方法以控制反應溫度在70℃左右.
(3)裝置中球形冷凝管的作用為冷凝回流,寫出E中所有可能發(fā)生的無機反應的離子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O.
(4)反應結(jié)束后,有人提出先將D中的混合物冷卻到室溫,再用過濾的方法分離出CCl3COOH.你認為此方案是否可行不可行.
(5)測定產(chǎn)品純度:稱取產(chǎn)品0.40g配成待測溶液,加入0.1000mol•L-1碘標準溶液20.00mL,再加入適量Na2CO3溶液,反應完全后,加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH,立即用0.02000mol•L-1Na2S2O3溶液滴定至終點.進行三次平行實驗,測得消耗Na2S2O3溶液20.00mL.則產(chǎn)品的純度為66.4%(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
滴定的反應原理:CCl3CHO+OH-═CHCl3+HCOO-
HCOO-+I2═H++2I-+CO2
I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
(6)為證明三氯乙酸的酸性比乙酸強,某學習小組的同學設計了以下三種方案,你認為能夠達到實驗目的是abc.
a.分別測定0.1mol•L-1兩種酸溶液的pH,三氯乙酸的pH較小
b.用儀器測量濃度均為0.1mol•L-1的三氯乙酸和乙酸溶液的導電性,測得乙酸溶液的導電性弱
c.測定等物質(zhì)的量濃度的兩種酸的鈉鹽溶液的pH,乙酸鈉溶液的pH較大.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

16.實驗室可用MnO2和KClO3混合加熱的方法制取氧氣:2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$3O2↑+2KCl
I.現(xiàn)有如圖1儀器或裝置:

(1)A-D裝置中,用作KClO3為原料制氧氣的反應裝置是A(填序號).
(2)排水法收集氧氣,接口順序是:氧氣出口→f→e→g→h→燒杯(填序號).
Ⅱ.KClO3分解時尚有副反應,導致收集到的氣體有異味.據(jù)推測,副產(chǎn)物可能是O3、Cl2、ClO2中的一種或幾種.資料表明:O3、Cl2、ClO2的沸點依次為-111℃、-34℃和11℃,且O3、ClO2也能將KI氧化為I2.為探究副反應氣體產(chǎn)物的成分,將KClO3分解產(chǎn)生的氣體經(jīng)干燥后通入如圖2裝置進行實驗:
(3)若要確認副產(chǎn)物中含Cl2,F(xiàn)中應盛放AgNO3溶液溶液.
(4)確定副產(chǎn)物中含有ClO2的現(xiàn)象是C裝置試管中有液體生成.
(5)實驗時若D中無現(xiàn)象,E中試紙變藍,能否得出副產(chǎn)物含有O3的結(jié)論?
答:不能 (填“能”或“不能”).理由是Cl2也可以氧化KI產(chǎn)生I2
Ⅲ.ClO2是飲用水消毒劑.用ClO2處理過的飲用水(pH為5.5~6.5)除含有ClO2外,常含有一定量對人體不利的ClO2-.為測定此飲用水中兩者成分,進行如下實驗:準確量取v mL水樣加入到錐形瓶中,調(diào)節(jié)水樣pH=8,加人足量KI晶體,發(fā)生如下反應:2ClO2+2I-═I2+2ClO2-,反應結(jié)束后產(chǎn)生amol I2;繼續(xù)調(diào)節(jié)溶液pH=1,又發(fā)生如下反應:ClO2-+4H+═2I2+Cl-+2H2O,反應結(jié)束后叉產(chǎn)生b mol I2
(6)飲用水中c(ClO2-)=$\frac{1000(0.5b-2a)}{V}$mol•L- 1(用含字母的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.煤的氣化在煤化工中占有重要地位,至今仍然是化學工業(yè)的重要組成部分.
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱分別為-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol -1和-726.5kJ•mol-1.請寫出甲醇(CH3OH)不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1
(2)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中可以采用下列反應合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H.下表所列數(shù)據(jù)是該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K).
溫度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
①由表中數(shù)據(jù)判斷△H<0 (填“>”、“=”或“<”);
②某溫度下,將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應后,5min達到平衡時測得c(CO)=0.2mol•L-1,此時的溫度為250℃,則反應速率v(H2)=0.32 mol•L-1•min-1
(3)T℃時,在時間t0時刻,合成甲醇反應達到平衡,若在t1時刻將容器的體積縮小一倍,假定在t2時刻后又達到新的平衡,請在圖中用曲線表示在t1~t2階段氫氣、甲醇物質(zhì)的量濃度隨時間變化的趨勢示意圖(其它條件不變,曲線上必須標明氫氣、甲醇).

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.200mL 0.5mol•L-1的鹽酸與14.3g Na2CO3•xH2O恰好完全反應生成CO2,則x為(  )
A.5B.6C.9D.10

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

10.判斷正誤(對的請畫“√”,錯的請畫“×”).
(1)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學反應一定是氧化還原反應.×
(2)金屬陽離子一定只具有氧化性.×
(3)氧化還原反應中有一種元素被氧化時,一定有另一種元素被還原.×
(4)氧化還原反應中的反應物,不是氧化劑就是還原劑×
(5)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài),該元素可能被氧化也可能被還原.√.

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

1.(多項選擇題)目前下列工藝過程使用了離子交換技術(shù)的是( 。
A.精煉銅B.電解飽和食鹽水制造NaOH
C.海水淡化D.海水中提取非金屬Br2

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同步練習冊答案