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I.已知:反应①H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)   ΔH=" —184" kJ/mol
②4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=" —115.6" kJ/mol 
      
请回答:
(1)H2与O2反应生成气态水的热化学方程式                                     
(2)断开1 mol H—O 键所需能量约为                kJ。
II.实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:
(1)已知某反应的平衡表达式为:  ,它所对应的化学方程式为:               。                       
(2)已知在400℃时,N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0 的K="0.5," 则400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应V(N2)      V(N2)(填:>、<、=、不能确定)。欲使得该反应的化学反应速率加快,同时使平衡时NH3的体积百分数增加,可采取的正确措施是    (填序号)
A.缩小体积增大压强    B.升高温度   C.加催化剂   D.使氨气液化移走
(3)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:A(g) + 3B(g)  2C(g) + D(s) ΔH,其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:

t/K
300
400
500

K/(mol·L-1)2
4×106
8×107
K1

 
请完成下列问题:
①判断该反应的ΔH        0(填“>”或“<”)
②在一定条件下,能判断该反应一定达化学平衡状态的是    (填序号)。
A.3v(B)=2v(C))     B.A和B的转化率相等
C.容器内压强保持不变   D.混合气体的密度保持不变

Ⅰ (1)2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g)   ΔH=" —483.6" kJ/mol   (2)463.4  
Ⅱ (1)C(s)+H2O(g)  H2(g) + CO(g)     (2)  =  A  (3)   ① > ② C

解析试题分析:Ⅰ(1)①×2+②得:2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g)  ΔH=" —483.6" kJ/mol;2×436KJ/mol+1mo498KJ/mol-4×XKJ/mol="—483.6" kJ/mol 解得X=463.4KJ/mol。
II.根据可得反应方程式:H2O(g)+C(s)H2(g)+CO(g). (2)已知在400℃时,N2(g)+ 3H2(g)  2NH3(g) △H<0 的K="0.5," 则400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,各物质的浓度是C(N2)=4mol/L;C(H2)=2mol/L;C(NH3)=4mol/L此时则此时C2(NH3)/{ C(N2)·C3(H2)}=42/(4×23)="1/8=0.5" = K,反应V(N2)=V(N2).该反应的正反应是一个气体体积减小的放热反应。A.增大压强,由于反应混合物个物质的浓度都增大所以速率加快,并且平衡向气体体积减小的方向移动,也就是向正反应方向移动。正确。B升高温度,化学反应速率加快,但是升高温度化学平衡向吸热反应方向即逆反应方向移动。错误。C加入催化剂,反应速率大大加快,但催化剂不能使化学平衡发生移动。错误。D.使氨气液化移走,平衡正向移动,但由于生成物的浓度减小,所以反应速率减慢。错误。所以欲使得该反应的化学反应速率加快,同时使平衡时NH3的体积百分数增加,即反应速率加快而且平衡向正反应方向移动。可采取的正确措施是A.缩小体积增大压强。(3)①根据常数K与温度t的关系可知升高温度。K增大说明升高温度化学平衡向正反应方向移动。根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。该反应的正反应是吸热反应。所以ΔH>0. ②A.当可能反应达到平衡时任何物质的消耗速率和产生速率应该相等。错误。B 只有当投入的A和B的物质的量的比符合方程式中的该物质的系数关系,转化率相等才能证明反应达到平衡。错误。C.该反应反应前后气体体积不等,若容器内压强保持不变,即各物质的物质的量不变,反应达到平衡。正确。D由于容器的容积不变,无论是否反应,也不管反应进行到什么程度,容器内物质的质量不变。所以任何时刻,无论反应是否达到平衡,混合气体的密度都不会发生变化。错误。
考点:考查化学键与反应热的关系、热化学方程式的书写、外界条件对化学平衡的影响和平衡状态的判断等知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

尿素(H2NCONH2)是有机态氮肥,在农业生产中有着非常重要的作用。
(1)工业上合成尿素的反应分两步进行:
第一步:2NH3(l)+CO2H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1
第二步:H2NCOONH4 (l) H2O+ H2NCONH2(l)△H2
某化学学习小组模拟工业上合成尿素的条件,在体积为1 L的密闭容器中投入4 mol NH3和1 mol CO2,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图I所示。

已知总反应的快慢是由较慢的一步反应决定的。则合成尿素总反应的快慢由第______步反应决定,     总反应进行到______min时到达平衡。
②第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图II所示,则ΔH2______0(填“>”、“<”或“=”。)
(2)该小组将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:

温度/℃
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强/Kpa
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度/10-3mol/L
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡状态的标志是____________。
A.2V(NH3)=V(CO2)                    B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变      D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,计算25.0°C时该分解反应的平衡常数为______(保留小数点后一位)。
(3)已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)   △H1=+180.6KJ/mol
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)  △H2=-92.4KJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  △H3=-483.6KJ/mol
则4NO(g)+4NH3(g) +O2(g)= 4N2(g)+6 H2O(g)的△H=___kJ ? mol-1
(4)尿素燃料电池的结构如图所示。其工作时负极电极反应式可表示为______。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氮是地球上含量丰富的一种元素,其单质及化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)一定温度下,在1L容积恒定的密闭容器中充入2 mol N2和8molH2并发生反应。10min达平衡,测得氨气的浓度为0.4 mol·L-1,此时氮气的转化率为________。若想提高氨气的产率,根据化学平衡移动原理,提出合理的建议______________(写出一条即可)。
(2)如图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成lmol  CO2(g)和1 mol NO(g)过程中能量变化示意图,请写出该反应的热化学方程式_____________________。

(3)在容积恒定的密闭容器中,进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   △H<0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:

①该反应的平衡常数表达式:K=_____________;
②试判断K1__________K2(填写“>”“=”或“<”=;
③NH3(g)燃烧的方程式为:4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(l),已知:
H2(g)+O2(g)2H2O(l)   △H=-483.6 kJ/mol
N2(g)+2O2(g)2NO2(g)   △H=+67.8 kJ/mol
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)   △H=-92.0 kJ/mol
请计算NH3(g)的燃烧热________kJ/mol。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知:

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-566 kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH =-483.6 kJ·moL-1
H2O(g)=H2O(l) ΔH =-44.0 kJ·moL-1
(1)氢气的标准燃烧热△H  =          kJ·moL-1
(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式:                                                 
(3)H2是一种理想的绿色能源,可作燃料电池;若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液,其负极的电极反应式是                                                 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)已知下列两个热化学方程式:
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) ΔH="+44.0" kJ·mol-1
则0.5 mol丙烷燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为___________       
(2)科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如下图所示),与白磷分子相似。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量,断裂1molNN键吸收941kJ热量,则1molN4气体转化为2molN2时要放出______________ kJ能量。

(3)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池总反应为:
2H2+O2=2H2O,电解质溶液为稀H2SO4溶液,电池放电时是将_________能转化为___________能。其电极反应式分别为:
负极_________________________,正极_____________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

完成下列热化学方程式(化学方程式、电极反应式、表达式等)的书写:
(1)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s);△H=-169kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-110.5kJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s);△H=-157kJ·mol-1
用炭粉在高温条件下还原CuO生成Cu2O的热化学方程式是:                
(2)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),写出该反应的化学平衡常数表达式:             
(3)以甲烷、空气为反应物,KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池,则负极反应式为:           
(4)铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的电池反应方程式为                     
(5)“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图,该电池反应的总反应方程式为_______________。

(6)工业上电解熔融氯化钠的方程式为                                        。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可以连续使用一个月。已知该电池的总反应式为:
2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O
请填空:
(1)放电时:负极的电极反应式为_________________________________________________________。
(2)通入甲醇一端的电极是________极,电池在放电过程中溶液的pH将_______ (填“上升”、“下降”或“不变”)。
(3)若在常温、常压下,1 g CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出22.68 kJ的热量,表示该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工 农业生产、生活中有着重要作用,

(1)上图是N2(g)和H2(g)反应生成1mol NH3(g)过程中能量变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:                                                        
(2)若已知下列数据:

化学键
H-H
N≡N
键能/kJ·mol-1
435
943
 
试根据表中及图中数据计算N-H的键能         kJ·mol-1
(3)合成氨反应通常用铁触媒作催化剂。使用铁触媒后E1和E2的变化是:E1               ,E2______,
△H       (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(4)用NH3催化还原NOX还可以消除氮氧化物的污染。例如
4NH3(g)+3O2(g)= 2N2(g)+6H2O(g) ;△H1=akJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g);       △H2=bkJ/mol
若1mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热△H3       kJ/mol(用含a、b的式子表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:
CH4(g)+H2O(g) ===CO(g)+3H2(g)        ΔH=+206.2 kJ/mol
CH4(g)+CO2(g) ===2CO(g)+2H2(g)       ΔH=+247.4 kJ/mol
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为               
(2)硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2

已知1g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为      
该循环工艺过程的总反应方程式为      
(3)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为               

(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①电池放电时,正极的电极反应式为      
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为      
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时,Mg2Cu与H2反应,生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为           

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