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已知CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)△H═-Q1;2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)△H═-Q2;H2O(g)→H2O(l)△H═-Q3
常温下,取体积比为4:1的甲烷和H2的混合气体112L(标准状况下)经完全燃烧后恢复到常温,则放出的热量为( )
A.4Q1+0.5Q2
B.4Q1+Q2+10Q3
C.4Q1+2Q2
D.4Q1+0.5Q2+9Q3
【答案】分析:根据盖斯定律书写生成甲烷、氢气生成液体水的热化学反应方程式,根据n=计算混合气体的物质的量,结合体积分数计算甲烷、氢气各自物质的量,结合热化学方程式计算放出的热量.
解答:解:已知:①、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H═-Q1
②、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H═-Q2
③、H2O(g)=H2O(l)△H═-Q3
根据盖斯定律,①+2×③得CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H═-Q1-2Q3
根据盖斯定律,②+2×③的2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H═-Q2-2Q3
112L体积比为4:1的甲烷和H2的混合气体的物质的量为=5mol,
故甲烷的物质的量我5mol×=4mol,完全燃烧生成液体水放出的热量为(Q1+2Q3)×=4(Q1+2Q3),
氢气的物质的量为5mol-4mol=1mol,完全燃烧生成液体水放出的热量为(Q2+2Q3)×=0.5(Q2+2Q3),
故甲烷、氢气完全燃烧,放出的热量为:4(Q1+2Q3)+0.5(Q2+2Q3)=4Q1+0.5Q2+9Q3
故选D.
点评:考查反应热的有关计算,难度中等,注意常温下生成的水是液态,利用盖斯定律书物质燃烧生成液态水的热化学方程式是解题关键.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇.“绿色自由”构想的部分技术流程如下:

(1)合成塔中反应的化学方程式为
CO2+3H2
一定条件
→CH3OH+H2O
CO2+3H2
一定条件
→CH3OH+H2O
;△H<0.从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率.而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了
催化剂的催化活性
催化剂的催化活性

(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列
C
C
操作的原理比较相符(填字母).
A.过滤    B.分液    C.蒸馏    D.结晶
(3)工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施.“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括
高温水蒸气
高温水蒸气

(4)在体积为2L的合成塔中,充入2mol CO2和6mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.从反应开始到平衡,v(H2)=
0.24mol/(L?min)
0.24mol/(L?min)
;能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的措施有
增大H2的用量等
增大H2的用量等

(5)如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol,H2 (g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H2=-285.8kJ/mol写出CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-Q3 kJ·mol-1

常温下取体积比为4∶1的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况),经完全燃烧后恢复到室温,则放出的热量为?(    )?

A.0.4Q1+0.05Q3                                                                                                           B.0.4Q1+0.05Q2?

C.0.4Q1+0.1Q3                                                                                                               D.0.4Q1+0.2Q2

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科目:高中化学 来源: 题型:

碳及其含碳化合物在人们的生产生活中应用广泛。

(1)天然气是人们日常生活中的清洁能源。

已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l);  △H1=-890.3kJ·mol1

②2 CO(g)+O2(g)=2CO2 (g);  △H2=-566 kJ·mol1

则反应2 CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的△H=_____________。

(2)甲烷燃料电池的化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O。某甲烷燃料电池以甲烷为燃料,以空气为氧化剂,以熔融的K2CO3(其中不含O2和HCO3)为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。

该燃料电池的负极电极反应式为:CH4-8e+4CO32—=5CO2+2H2O,则其正极电极反应式为____________;为使电解质的组成保持稳定,使该燃料电池长时间稳定运行,在通入的空气中必须加入________________物质。

(3)以该燃料电池为电源,以铂作电极电解1000g 4.55%的NaOH溶液,一段时间后,溶液中溶质的质量分数变为5.00%,则阳极产生的气体在标准状况下的体积为________L。

(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

①实验A中以v(H2)表示的反应速率为___________________。

②通过计算可知,CO的转化率实验A_______________实验B(填“大于”、“等于”或“小于”),该反应的正反应为______________热反应(填“吸”或“放”)。

③若实验C要达到与实验B相同的平衡状态,则a、b应满足的关系是_________________(用含a、b的数学式表示)。

 

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科目:高中化学 来源:2010届郑州高中毕业班第三次质量预测理综化学部分 题型:填空题

碳及其含碳化合物在人们的生产生活中应用广泛。
(1)天然气是人们日常生活中的清洁能源。
已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l); △H1=-890.3kJ·mol1
②2 CO(g)+O2(g)=2CO2 (g); △H2=-566 kJ·mol1
则反应2 CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的△H=_____________。
(2)甲烷燃料电池的化学方程式为CH4+2O2=CO2+2H2O。某甲烷燃料电池以甲烷为燃料,以空气为氧化剂,以熔融的K2CO3(其中不含O2和HCO3)为电解质,以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。
该燃料电池的负极电极反应式为:CH4-8e+4CO32—=5CO2+2H2O,则其正极电极反应式为____________;为使电解质的组成保持稳定,使该燃料电池长时间稳定运行,在通入的空气中必须加入________________物质。
(3)以该燃料电池为电源,以铂作电极电解1000g 4.55%的NaOH溶液,一段时间后,溶液中溶质的质量分数变为5.00%,则阳极产生的气体在标准状况下的体积为________L。
(4)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

①实验A中以v(H2)表示的反应速率为___________________。
②通过计算可知,CO的转化率实验A_______________实验B(填“大于”、“等于”或“小于”),该反应的正反应为______________热反应(填“吸”或“放”)。
③若实验C要达到与实验B相同的平衡状态,则a、b应满足的关系是_________________(用含a、b的数学式表示)。

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年河南省原名校高三上学期期联考化学试卷(解析版) 题型:填空题

Ⅰ.某溶液中仅含下表离予中的5种离子(不考虑水的电离及离子的水解),且各离子的物质的量均相等都为0.0lmol。

①若向原溶液中加入KSCN溶液,无明显变化。

②若向原溶液中加入过量的盐酸,有气体生成.溶液中阴离子种类不变。

③若向原溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。

试回答下列问题

(1)若先向原溶液中先加入过量的盐酸,再加入KSCN溶液,现象是__________________。该过程中涉及的离子方程式有________________、__________________。

(2)向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后,过滤、洗涤、灼烧,最终所得固体为____________________(写化学式)。

(3)向原溶液中加入足量盐酸后,用排水法收集所产生的气体并使气体恰好充满容器,将容器倒置于水槽中,再向容器中通入___________mLO2(气体体积均指标准状况),能使溶液充满该容器。

Ⅱ.amolCu2S和bmol FeS投入到v L c mol/L的稀硝酸中;充分反应,生成NO气体,所得澄清溶液可以看作Cu(NO32、Fe(NO33和H2SO4的混合溶液,则反应中未被还原的硝酸的物质的量为   ___________mol(用同时含有a、b、v、c的表达式表示)。

Ⅲ.已知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)   △H1=a kJ/mol欲计算反应CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的焓变△H2,则还需要查找某反应的焓变△H3,当反应中各物质化学计量数之比为最简整数比时△H3=b kJ/mol,则该反应的热化学方程式为______________________________________。

据此计算出△H2=_____________kJ/mol(用含a和b的式子表示)。

 

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