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反应过程的能量变化如图所示。已知l mol SO2(g)氧化为1 molSO3 (g)的。请回答下问题;

(1)E表示___________________;E的大小对该反应的反应热__________(填“有”或“无”)影响。
(2)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中△H___________(填“变大”、“变小”或“不变”),理由是________。
(3)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol,计算由S(s)生成2mol SO3(g)的△H =________________。
(4)在一定条件下向容积为2L的容器中通入4molSO2和3molO2,充分反应达平衡后,SO3的体积分数为1/3。若在相同的条件下向容积为2L的容器中通入amolSO2和,bmolSO3,和cmol,反应向逆反应方向进行且达到平衡时SO3的体积分数也为1/3。则c的取值范围为___________。

(1)活化能;无(2)不变;因为催化剂可以降低反应的活化能但不能改变反应物和生成物的总能量,故不改变反应热;(3)-1185kJ/mol(4)2mol<c<4mol

解析试题分析:(1)根据能量变化图可知,E表示正反应的活化能,而反应热只与反应物和生成物的总能量有关,与活化能无关;(2)催化剂能够降低反应的活化能但不能改变反应物的总能量,故△H的大小与是否使用催化剂无关;(3)因为单质硫的燃烧热为296kJ?mol-1,热化学方程式为①S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296kJ?mol-1,②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-198kJ?mol-1;依据盖斯定律①×2+②得到 2S(s)+3O2(g)=2SO3(g)△H=-1185kJ/mol,即由S(s)生成2molSO3(g)的焓变为-1185kJ/mol;(4)利用等效平衡理论分析判断。
考点:考查反应热、盖斯定律、等效平衡思想等相关知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

化学反应H2+Cl2===2HCl的能量变化如图所示,则下列说法正确的是

A.该反应是放热反应
B.断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl 键放出x kJ能量
C.断裂1 mol H—Cl键需要吸收y kJ的能量
D.2 mol HCl的总能量高于1 mol H2和1 molCl2的总能量

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(4分)工业上常用天然气作为制备甲醇的原料。已知:
 
 
 
反应生成的热化学方程式为                     
(2)向VL恒容密闭容器中充入,在不同压强下合成甲醇。的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:

①压强         (填“<”、“>”或“=”)
②在压强时,平衡常数为             (用含的代数式表示)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(8分)(1)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa时,32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气,放出热量624kJ(25℃时),N2H4的燃烧热化学方程式是                             。
(2)肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空气燃料电池放电时:负极的电极反应式是                                  。
(3)电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O,充电时:阳极反应式:                      用此装置电解水和重水(D2O)组成的混合液(两电极均是Pt),通电一段时间后,在两极共收集到33.6 L(标准状况)气体,总质量为18.5 g,则混合气体中H原子和D原子个数之比:           

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(本题16分)工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
(1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)   ΔH=-1275.6 kJ/mol
②2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)  ΔH=-566.0 kJ/mol
③H2O(g) = H2O(l)  ΔH=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:____________ ________
(2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题:

①脱氢反应的△H_____0,600K时,Y点甲醇的υ(正) _____υ(逆)(填“>”或“<”)
②从Y点到X点可采取的措施是_______________________________________________。
③有同学计算得到在t­1K时,该反应的平衡常数为8.1mol·L-1。你认为正确吗?请说明理由__________________________________________________________________________。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中,使用不同方法制得的Cu2O(Ⅰ)和(Ⅱ)分别进行催化CH3-OH的脱氢实验:
CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:

序号
温度
0
10
20
30
40
50

T1
0.050
0.0492
0.0486
0.0482
0.0480
0.0480

T1
0.050
0.0488
0.0484
0.0480
0.0480
0.0480

T2
0.10
0.094
0.090
0.090
0.090
0.090
可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)=              ;实验温度T1   T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:实验①   实验②(填“>”、“<”)。
(4)用CH3-OH、空气、KOH溶液和石墨电极可构成燃料电池。则该电池的负极反应式为:
___________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为:
CH4(g)+ 2H2O­(g) CO2(g)+4H(g)
反应过程中能量变化如图所示,

则该反应为     反应(填“吸热”或“放热”)
若已知,破坏1mol化学键需要吸收的热量如下表所示:

化学键
 
C—H
 
O—H
 
C=O
 
H—H
 
 吸收热量(kJ/mol)
 
a
 
b
 
c
 
d
 
则该反应吸收或放出热量为             kJ(用含a b c d字母的代数式表示)
(2)某温度下,10L密闭容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g),发生
CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2 (g)反应, 反应进行到4s时CO2的浓度为0.08mol/L,再过一段时间反应达平衡,平衡时容器的压强是起始时的1.4倍。
则 ① 前4s以H2O(g)浓度变化表示的平均反应速率为多少?②4s时,混合气体中H2的体积分数为多少?③ 平衡时,CH4的浓度是多少?
(要求:写出计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

CO是常见的化学物质,在工业生产中用途很广泛。
(1) 已知:某些反应的热化学方程式如下:
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)     ΔH=+90.4kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)             ΔH=-556.0kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)            ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出用CO除去空气中SO2,生成S(g)及CO2热化学方程式                      
(2) 某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式                                             
(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g);△H=-dJ·mol-1(d>0)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:

实验



初始投料
2 molH2、1 molCO
1 mol CH3OH
4 molH2、2 molCO
平衡时n(CH3OH )
0.5mol
n2
n3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
体系的压强
P1
P2
P3
反应物的转化率
α1
α2
α3
①该温度下此反应的平衡常数K为          
②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是      (填序号)。
A.α1+α2=1            B.Q1+Q2=d
C.α3<α1              D.P3>2P1=2P2      
E.n2<n3<1.0mol     F.Q3<2Q1
③在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡,从开始到新平衡时H2的转化率为65.5%,请在下图中画出第5min 到新平衡时CH3OH的物质的量浓度的变化曲线。

(4)实验室常用甲酸(一元酸)来制备CO。已知25℃时,0.l mol/L甲酸( HCOOH)溶液和0.l mo1/L乙酸溶液的pH分别为2.3和2.9。现有相同物质的量浓度的下列四种溶液:①HCOONa溶液 ②CH3COONa溶液③Na2CO3④NaHCO3溶液,其pH由大到小的顺序是                 ____(填写溶液序号)。关于0.l mo1/L HCOOH溶液和0.l mo1/LHCOONa等体积混合后的溶液描述正确的是           ____。
a.c(HCOOˉ)>c(HCOOH)>c(Na+)>c(H+
b.c(HCOOˉ)+c(HCOOH)=" 0.2" mo1/L
c.c(HCOOˉ)+2c(OHˉ)=c(HCOOH)+2c(H+
d.c(HCOOˉ) >c(Na+)>c(H+)>c(OHˉ)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱(如图1所示)。

 (1)写出图1中阴极的电极反应式                   
 (2)已知阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na2SO4溶液来生产纯净的NaOH和H2SO4,则该装置最主要的缺陷是                

Ⅱ.辉钼矿(MoS2)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图,其中1,2,3,…是炉层编号。580,600,610,…是各炉层的温度(℃)。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。                                  
已知:MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol;MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol。试回答:

(1)验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO2而不是SO3的方法是                     
(2)辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色,用化学方程式表示褪色的原因                                                                      
(3)第6炉层存在的固体物质分别是MoS2、MoO3、MoO2,则它们的物质的量之比为                        
(4)图4表明,中间炉层(4~6)可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应,请写出该反应的热化学反应方程式                                                 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氨的合成是最重要的化工生产之一。
I.工业上合成氨用的H2有多种制取的方法:
① 用焦炭跟水反应:      C(s)+ H2O(g)CO(g)+ H2(g);
② 用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+ H2O(g) CO (g)+ 3H2(g)
已知有关反应的能量变化如下图,则方法②中反应的ΔH =__________    ___。

Ⅱ.在3个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:
3H2(g)+ N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据为:

容 器
 

 

 

 
反应物投入量
 
3 mol H2、2 mol N2
 
6 mol H2、4mol N2
 
2 mol NH3
 
达到平衡的时间(min)
 
         t
 
5
 
8
 
平衡时N2的浓度(mol·L-1
 
c1
 
3
 
 
 
N2的体积分数
 
ω1
 
ω2
 
ω3
 
混合气体密度(g·L-1
 
ρ1
 
ρ2
 
 
 
 
(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b.v(N2=3v(H2
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t     5min (填>、< 或=)
(3)乙中从反应开始到平衡时N2的平均反应速率       (注明单位)。
(4)分析上表数据,下列关系正确的是________.
a.2c1 =3mol/L         b.ω1 = ω2            c.2ρ1 = ρ2    
(5)该温度下,容器乙中,该反应的平衡常数K=____  __(用分数表示)(mol/L)-2

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