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【题目】Ⅰ.保护环境,提倡低碳生活,是我们都应关注的社会问题。目前,一些汽车已改用天然气(CNG)做燃料,以减少对空气污染。已知:16g甲烷完全燃烧生成液压态水放出890kJ热量,1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出393.5kJ热量,通过计算比较,填写下列表格(精确到0.01):

物质质量1g

燃烧放出的热量/kJ

生成CO2的质量/g

32.80

_________

甲烷

_________

2.75

根据表格中的数据,天然气与煤相比,用天然气做燃料的优点是 ____________

II.联合国气候变化大会于2009127~18日在哥本哈根召开。中国政府承诺到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。

(1)CO2和氢气合成CH3OCH3( )是解决能源危机的研究方向之一。

已知:CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) H1 = -90.7kJ·mol1

2CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+H2O(g) H2 = -23.5kJ·mol1

CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) H3= -41.2kJ·mol1

CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为:_____________________________

(2)恒温下,一体积固定的密闭容器中存在反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) H<0,若增大CO的浓度,则此反应的焓变___________(填增大”、“减小”、“不变”)。

(3)在催化剂和一定温度、压强条件下,COH2可反应生成 甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g), CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:p1_______________ p2 (填“>”、 “<”“ = ”,下同),该反应的H___________0。

(4)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能:E(P-P)=akJ·mol-1、E(P-O)=bkJ·mol-1、E(O=O)=ckJ·mol-1,则反应P4(白磷)燃烧生成P4O6的热化学方程式为(反应热用a、b、c表示):_____________________

【答案】3.67 55.63 等质量的C和CH4完全燃烧时,甲烷生成CO2的量少,且放出的热量多 2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+ 3H2O(g)△H =-122.5kJ·mol-1 不变 < < P4(g)+3O2(g)=P4O6(g) △H =(6a+3c-12b)kJ·mol-1

【解析】

I.C燃烧的热化学方程式为:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1,因此放出32.80kJ的热量,生成CO2的质量为32.80×44/393.5g≈3.67g,16g甲烷生成CO的质量为44g,放出的热量为890kJ,则生成2.75gCO2,放出的热量为2.75×890/44kJ≈55.63kJ;16gC放出热量为16×393.5/12kJ=525.67kJ,等质量的CCH4完全燃烧时,甲烷生成CO2的量少,且放出的热量多;

II.(1)CO2H2合成CH3OCH3的化学方程式为2CO2+6H2→CH3OCH3+3H2O,CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) ①,2CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+H2O(g) ②,CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g)③,①×2+②-③×2,△H=2△H1+△H2-2△H3=-122.5kJ·mol-1

(2)焓变只与始态和终态有关,改变物质的量,焓变不变;

(3)作等温线,根据化学反应方程式,增大压强,平衡向正反应方向进行,CO的转化率增大,即p2>p1;随着温度的升高,CO的转化率降低,根据勒夏特列原理,正反应方向为放热反应,即△H<0;

(4)发生化学方程式为P4+3O2=P4O6,利用△H=反应物键能总和-生成物键能总和=(6a+3c-12c)kJ·mol-1,热化学反应方程式为P4(g)+3O2(g)=P4O6(g) △H =(6a+3c-12b)kJ·mol-1

练习册系列答案
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【题目】下列描述中正确的是(

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C. 含有6.02×1023Fe3+Fe2SO43SO42的物质的量为3mol

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C.升高温度 D.使用催化剂

2破坏或形成1 mol化学键所吸收或放出的能量称为键能。已知白磷和PCl3的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能kJ·mol-1):P-P 198Cl-Cl 243P-Cl 331

则反应P4s,白磷+6Cl2g=4PCl3s的反应热△H=__________kJ·mol-1

.2SO2g+O2g2SO3g反应过程的能量变化如图所示。

已知1mol SO2g氧化为1mol SO3g的△H=-99 kJ·mol-1请回答下列问题:

1图中C表示___________E表示______________;该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点降低,理由是____________

2图中△H=_________kJ·mol-1

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