【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 |
碳 | 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2009年12月7~18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)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲 醚 )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·mol-1
2CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2 = -23.5kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) △H3= -41.2kJ·mol-1
则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,CO与H2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“>”、 “<”或“ = ”,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C和CH4完全燃烧时,甲烷生成CO2的量少,且放出的热量多;
II.(1)CO2和H2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。
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【题目】下列描述中正确的是( )
A. 标准状况下,22.4LCCl4含有的分子数约为6.02×1023个
B. 1L氢气一定比1L氧气质量少
C. 含有6.02×1023个Fe3+的Fe2(SO4)3中SO42﹣的物质的量为3mol
D. 1molAl3+带有的正电荷数为1.806×1024个
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【题目】Ⅰ. (1)下列条件的改变能增大活化分子百分数的是_____________。
A.增大压强 B.增大反应物的浓度
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 198、Cl-Cl 243、P-Cl 331。
则反应P4(s,白磷)+6Cl2(g)=4PCl3(s)的反应热△H=__________kJ·mol-1。
Ⅱ.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)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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【题目】在恒容密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH>0
B. 在T2时,若反应处于状态D,则一定有ν正<ν逆
C. 平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)小
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
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【题目】物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:
(1)2 mol CO(NH2)2中含________mol H,所含氧原子跟________mol H2O所含氧原子个数相等。
(2) 2 mol O3和3 mol O2的质量之比为________,同温同压下的密度之比为________,含氧原子数之比为________。
(3)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为__________,该金属元素的相对原子质量为____________。
(4)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后,生成Fe的质量为________g。
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【题目】已知磷可以在氯气中燃烧,产物为PCl3和PCl5
①2P+3Cl2=2 PCl3 ②2P+5Cl2=2 PCl5
(1)若有1mol磷按①式完全反应,得到产物________克,在这些产物中含有共价键的数目为________。
(2)若有12.4g磷与0.90mol氯气同时发生①、②两式反应,反应后磷与氯气均无剩余。计算产物中PCl3和PCl5的物质的量。_______________
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【题目】t ℃时,水的离子积为Kw,该温度下将a mol·L-1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,要使混合液呈中性,必要的条件是
A. 混合液中c(H+)= B. 混合液的pH=7
C. a=b D. 混合液中c(B+)=c(A-)+c(OH-)
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【题目】近日我国科研人员发明了可充电的Al-CO2电池(结构如图所示)。电池放电时的反应为4Al+9CO2===2Al2(CO3)3+3C。下列说法正确的是
A. 放电时铝电极发生还原反应
B. 放电时的正极反应为9CO2+12e-=6CO32-+3C
C. 放电时物质的化学能100%转化为电能
D. 充电时铝电极应与外接直流电源的正极相连
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