(8分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。请回答下列问题:
(1)已知: ①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-192.9kJ/mol
由上述方程式可知,CH3OH(g)的燃烧热____(填“大于”、“等于”或小于”)192.9kJ/mol。已知水的气化热为44 kJ/mol,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为______________________________。
(2)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300 ℃)
该反应为_________反应(填“放热”或“吸热”);在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为____________________。
(1)大于H2 (g)+1/2O2 (g)=H2O(l) ΔH=-124.6KJ/mol;(2)放热 ; (2-a)/2。
【解析】
试题分析:(1)甲醇的燃烧热是1mol的甲醇完全燃烧产生稳定的氧化物时所放出的热量。水在室温下的稳定状态是液体,1mol的甲醇甲醇完全燃烧产生气态水时所放出的热量是192.9kJ,由于水蒸气变为液态水时会放出热量,所以燃烧热要大于192.9kJ/mol。(②-①)÷3可得H2 (g)+1/2O2 (g)=H2O(g) ΔH=-80.6KJ/mol;由于水的气化热为44 kJ/mol,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2 (g)+1/2O2 (g)=H2O(g) ΔH=-124.6KJ/mol;(2)由于升高温度,甲醇的平衡含量减少,根据平衡移动原理:升高温度,平衡向吸热反应方向移动,逆反应为吸热反应,说明合成甲醇的反应放热反应;在恒容时,气体的物质的量的比等于压强之比,CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),由于加入了1mol的CO2,而且其转化率为a,则达到平衡时各种物质的物质的量是CO2 :(1-a)mol; H2:3(1-a)mol; CH3OH:amol;H2O:amol。n(平衡):n(开始)= [(1-a)+3(1-a)+a+a]:(1+3)=(4-2a):4= (2-a):2。
考点:考查热化学方程式的书写、燃烧热、反应热的判断及恒压时气体的压强比的关系的知识。
科目:高中化学 来源:2014-2015河北保定某重点中学同步作业(必修1苏教版)2.2.3离子反应 题型:选择题
下列离子反应方程式书写错误的是 ( )
①(2013·江苏高考)MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
②(2013·四川高考)Cl2通入水中:Cl2+H2O====2H++Cl-+ClO-
③(2012·四川高考)Na与水反应:Na+2H2O====Na++2OH-+H2↑
④(2013·济南高一检测)氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应:HC+Ca2++OH-====CaCO3↓+H2O
A.①② B.②④ C.③ D.①②③④
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科目:高中化学 来源:2014-2015河北保定某重点中学同步作业(必修1苏教版)1.3原子结构 题型:填空题
科学研究表明,月球上有丰富的He资源,可开发利用作未来的新型能源。
(1)He的中子数是 He与He互称为 。
(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的原子核,由此推断α粒子含有
个质子和 个中子。
(3)在HeHe两种核素中,原子核内的中子数相差为 ,与α粒子有相同质子数和中子数的是 。
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科目:高中化学 来源:2014-2015河北保定某重点中学同步作业(必修1苏教版)1.1.3物质的状态 题型:选择题
设NA表示阿伏加德罗常数,下列物质中物质的量为1摩尔的是 ( )
A.通常状况下22.4 L氯气
B.18毫升水
C.NA个H2分子
D.标准状况下22.4 L H2O
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科目:高中化学 来源:2014-2015河北保定某重点中学同步作业(必修1苏教版)1.1.3物质的状态 题型:选择题
在标准状况下,2.24 L NOx气体的质量为3.0 g,则x值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年黑龙江省高二上期开学考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
常温下,下列各组比值为1∶2的是( )
A.0.1 mol/L与0.2 mol/L醋酸溶液,c(H+)之比
B.0.1 mol/L H2S溶液,c(S2-)与c(H+)之比
C.pH=10的Ba(OH)2溶液与pH=10的氨水,溶质的物质的量浓度之比
D.pH=3的硫酸与pH=3的醋酸溶液,c(SO42-)与c(CH3COO-)之比
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年黑龙江省高二上期开学考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )
A.Na2O、Na2O2组成元素相同,推出与水反应产物也完全相同
B.SO2和湿润的Cl2都有漂白性,推出二者混合后漂白性更强
C.H2CO3的酸性比HClO强,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
D.根据常温下铜与浓硝酸可以制取NO2,推出常温下铁与浓硝酸也可以制取NO2
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年湖北咸宁鄂南高级中学高二起点考试化学(B类)试卷(解析版) 题型:计算题
(12分)一定温度下的密闭容器中存在如下反应:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),已知CO(g)和H2O(g)的起始浓度均为2mol·L-1,经测定该反应在该温度下的平衡常数K=1,试判断:
(1) 当CO转化率为25%时,该反应是否达到平衡,若未达到,向哪个方向进行?
(2) 达到平衡时,CO的转化率为多少?
(3) 当CO的起始浓度仍为2mol·L-1,H2O(g)的起始浓度为6mol·L-1,求平衡时CO的转化率?
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江苏江阴高一上暑期学习反馈(开学检测)化学试卷(解析版) 题型:填空题
(10分)
(1)6.02×1023个CO2与 molH2质量相等,与 gSO2含有的原子个数相等;
(2)含0.4molCl的氯化镁是 mol,质量是 g,它跟 g氯化钠含有相同数目的Cl;
(3)4molNa2CO3与 molNa2SO4所含氧原子数相等;
(4)8g的甲烷是 mol,约含 个甲烷分子, g碳元素, mol氢原子。
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