精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
(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)
(1)吸热;4a+4b-2c-4d
(2)






试题分析:(1)由能量转化关系图可知反应物能量低于生成物浓度,故该反应为吸热反应;对于反应CH4(g)+ 2H2O (g) CO2(g)+4H2(g),破坏反应物中化学键需吸收能量为4a+4b,形成生成物中化学键可释放能量为2c+4d,则该反应吸收的热量为4a+4b-2c-4d;(2)利用三段式进行计算。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

以共价单键相连的非金属单质中,1个原子与相邻原子成键的数目为(8-N)个,N为该非金属元素的族序数,这一现象被化学家称为8-N规则.某非金属单质的结构如图所示,构成该单质的元素位于(  )
A.第ⅢA族B.第ⅣA族C.第ⅤA族D.第ⅥA族

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列属于吸热反应的是(  )
A.金属钠与水的反应
B.氢气燃烧
C.浓硫酸的稀释
D.Ba(OH)2?8H2O和NH4Cl(固体)混合

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知298K时下述反应的有关数据:C(s)+1/2 O2(g)=CO(g) △H1 = -110.5kJ·mol-1
C(s)+O2 (g)=CO2(g), △H2= -393.5kJ/mol 则 C(s)+CO2(g)="2CO(g)" 的△H为
A.283. kJ·mol-1B.+172.5 kJ·mol-1
C.-172.5 kJ·mol-1D.-504 kJ·mol-1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(15分)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.请回答下列与甲醇有关的问题.
(1)甲醇分子是____________分子(填“极性”或“非极性”).
(2)工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=﹣86.6KJ/mol,在T℃时,往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H2,反应达到平衡时,容器内的压强是开始时的3/5.
①达到平衡时,CO的转化率为____________
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____________
A.2v(H2)=v(CH3OH)B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C.容器内的压强保持不变D.混合气体的密度保持不变
E.混合气体的颜色保持不变    F.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)     △H=﹣akJ·mol﹣1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)                    △H=﹣bkl·mol﹣1
③H2O(g)=H2O(1)                           △H=﹣ckJ·mol1
则CH3OH(1)+O2(g)==CO(g)+2H2O(1)           △H=____________kJ·mol1
(4)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电.
①该电池负极的电极反应式为____________________________________.
②若以该电池为电源,用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液.
离子
Cu2+
H+
Cl
SO42
c/mol·L﹣1
0.5
2
2
0.5
   电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为____________.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(14分)近几年来,我国中东部地区陷入严重的雾霾天气,面对全球近期的气候异常,环境问题再次成为焦点。非金属氧化物的合理控制和治理是优化我们生存环境的有效途径之一。请运用化学反应原理知识,回答下列问题:
Ⅰ、目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-57kJ?mol-1
②4CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H=-1160kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ?mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g),CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式________________。
(2)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+ 2NO(g) N2(g)+CO2(g)某研究小组向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,恒温(T℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
     浓度(mol/L)
时间(min)
NO
N2
CO2
0
0.100
0
0
10
0.058
0.021
0.021
20
0.040
0.030
0.030
30
0.040
0.030
0.030
40
0.032
0.034
0.017
50
0.032
0.034
0.017
①T℃时该反应的平衡常数为____________(结果保留两位有效数字)。
②30 min后改变某一条件,反应重新达到平衡,则改变的条件可能是___________________。
③若30min后升高温度重新达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则该反应
△H_________0(填“<”“>”“=”)。
Ⅱ、某科研小组为治理SO2对大气的污染,利用烟气中的SO2为原料制取硫酸。
(1)利用原电池原理,用SO2、O2和H2O来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极,它能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。请写出该电池负极的电极反应式__________。
(2)利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液。
①常温时吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32):n(HSO3)变化关系如下表:
n(SO32):n(HSO3)
91:9
1:1
1:91
pH
8.2
7.2
6.2
以下离子浓度关系的判断正确的是
A.NaHSO3溶液中c(H+)<c (OH-
B.Na2SO3溶液中c(Na+)>c (SO32-)>c (HSO3-)>c (OH-)>c(H+
C.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c (HSO3-)>c (SO32-)>c(OH-)=c(H+
D.当n(SO32):n(HSO3)=1:1时,c(Na+)=c (HSO3-)+2c (SO32-
②然后电解该NaHSO3溶液可制得硫酸。电解原理示意图如下图所示。请写出开始时阳极反应的电极反应式______________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

根据下面信息,判断下列叙述中正确的是 ( )
 
A.1molH2和0.5molO2所具有的总能量低于1mol气态H2O所具有的总能量
B.氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量
C.1molH2跟1/2molO2反应生成1molH2O(l)释放能量一定是245kJ
D.2molH2(g)跟1molO2(g)反应生成2molH2O(g)释放能量490kJ

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

平衡是化学反应原理中的重要内容。按要求回答下列问题:
(1)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)     ΔH1 平衡常数为K1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)            ΔH2 平衡常数为K2
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH="______" (用ΔH 1和ΔH 2表示);此反应该温度下的平衡常数K=______(用K1和K2表示)。
(2)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g),该反应在3L密闭容器中,在两种不同的条件下进行反应,A、B的起始物质的是分别为3.0mol和6.0mol,其中实验I的条件为T1℃。A的物质的量随时间的变化如图所示。

①实验Ⅱ可能改变的条件是_______________。
②T1℃时该反应的平衡常数为_____(用分数表 示),达到平衡时,A的反应速率为____。
(3)已知HCN溶液的电离平衡常数Ka=10-5mol?L-1,c平衡(HCN)≈c起始(HCN),水的电离可不计,则此温度下0.1 mol?L-1的HCN溶液的pH=_________。
(4)对于0.1mol?L-1 Na2CO3溶液,该溶液中离子浓度由大到小的顺序是______,向该溶液中加水稀释的过程中,c(H2CO3)逐渐____(填“增大”“不变”或“减小”, 下同) ,c(H2CO3)/ c(CO32)逐渐______。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

2013年初,全国各地多个城市都遭遇“十面霾伏”,造成“阴霾天”的主要根源之一是汽车尾气和燃煤尾气排放出来的固体小颗粒。
汽车尾气净化的主要原理为:2NO(g)+2CO(g)2CO2+N2。在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如下图所示。据此判断:

(1)该反应为       反应(填“放热”或“吸热”):在T2温度下,0~2s内的平均反应速率:v(N2)=         ;(2)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积S1>S2,在答题卡上画出 c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
(3)某科研机构,在t1℃下,体积恒定的密闭容器中,用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度(具体数据见下表,CO2和N2的起始浓度为0)。
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/xl0-4mol L-1
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c(CO)/xl0-3mol L-1
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
 
t1℃时该反应的平衡常数K=              ,平衡时NO的体积分数为           
(4)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是      (填代号)。(下图中v、K、n、m分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量和质量)

(5)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物,用CH4催化还原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g)   △H=-867.0kJ ? mol-1
2NO2 (g) N2O4 (g)                   △H=-56.9kJ ? mol-1
H2O(g) = H2O(l)                          △H=-44.0kJ ? mol-1
写出CH4催化还原N2O4 (g)生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(l)的热化学方程式           

查看答案和解析>>

同步练习册答案