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已知反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常数为K;
反应②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反应③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。测得在不同温度下,K值如下:

温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
 
(1)若500 ℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol·L-1,CO的平衡浓度为    。 
(2)反应①为    (选填“吸热”或“放热”)反应。 
(3)700 ℃时反应①达到平衡状态,要使该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有    (填序号)。 
A.缩小反应器体积  B.通入CO2
C.温度升高到900 ℃   D.使用合适的催化剂
E.增加Fe的量
(4)下列图像符合反应①的是    (填序号)(图中v为速率,φ为混合物中CO含量,T为温度且T1>T2)。 

(5)由反应①和②可求得,反应2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)的ΔH=    。 
(6)请运用盖斯定律写出Fe(固体)被O2(气体)氧化得到Fe2O3(固体)的热化学方程式:                                              

(1)1 mol·L-1 (2)吸热 (3)BC (4)A
(5)2(a+b) kJ·mol-1 (6)2Fe(s)+3/2O2(g)Fe2O3(s) ΔH=(3b-c) kJ·mol-1

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练习册系列答案
相关习题

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

已知: C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH=-393.5 kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  ΔH=-566 kJ/mol
TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g)  ΔH=+141 kJ/mol
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)  ΔH=                  

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

请参考题中图表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根据要求回答问题:
 
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是       (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是       。请写出NO2和CO反应的热化学方程式:                               
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)  ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)  ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为                     
(3)如表所示是部分化学键的键能参数:

化学键
P—P
P—O
O===O
P===O
键能/kJ·mol-1
a
b
c
x
 
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol-1,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示,则表中x=        kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。

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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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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。这两步的能量变化示意图如下:

(1)第二步反应是       反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是                    
(2)1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO2- (aq)的热化学方程式是                   

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机,同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。

①写出该反应的热化学方程式:                      
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是    
a.容器中压强不变         b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH)        d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂。
(2)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料.下图是通过人工光合作用制备HCOOH原理的示意图。根据要求回答问题:

①该过程是将           转化为           。(以上两空选填“电能”“太阳能”“化学能”)
②催化剂b表面的电极反应方程式为                                     
(3)某国科研人员提出了使用氢气和汽油(汽油化学式用C8H18表示)混合燃料的方案,以解决汽车CO2的排放问题。该方案主要利用储氢材料CaH2产生H2和用汽油箱贮存汽油供发动机使用,储氢系统又捕集汽油燃烧产生的CO2,该系统反应如下图所示:

解决如下问题:
①写出CaH2的电子式                     
②反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比是:             
③如该系统反应均进行完全,试写出该系统总反应的化学方程式                

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意图如下:

(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:
Fe+2Fe3=3Fe2
2TiO2(无色)+Fe+4H=2Ti3(紫色)+Fe2+2H2O
Ti3(紫色)+Fe3+H2O=TiO2(无色)+Fe2+2H
加入铁屑的作用是                                                          
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在       范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的杂质,还可制得钛白粉。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3HFe3+3H2O的平衡常数K=       
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)   ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:               
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是                 (只要求写出一项)。
(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用       方法。

 
TiCl4
SiCl4
熔点/℃
-25.0
-68.6
沸点/℃
136.4
57.6
 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)甲醇是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备甲醛。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。

反应过程中的能量关系
①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
②过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?____________原因是____________ ______________________________。
③写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式______________ _____________________。
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列说法正确的是________。

A.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
B.①反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量
C.根据②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1
D.反应②的能量变化如图所示

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