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(9分)丙烷在燃烧时能放出大量的热,它是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活。
已知:①2C3H8(g) +7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l) △H1= -2741.8kJ/mol
②2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2= -566kJ/mol
(1)写出表示丙烷气体燃烧热的热化学方程式                                  
(2)现有1mol C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成1mol CO和2mol CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)△H1=" +" 41.2kJ/mol
5min后体系达到平衡,经测定,H2为0.8mol,则υ(H2)=           ,此过程吸收的热量为_______________________。
(3)对于反应CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)△H1=" +" 41.2kJ/mol
在一个绝热的固定容积的容器中,判断此反应达到平衡的标志是             
①体系的压强不再发生变化   ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变  ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化         ⑥υ(CO2)=υ(H2O)
(1)C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l)   △H=-2219.9kJ/mol (3分)
(2)0.16mol/(L·min-1 )(2分), 32.96kJ(2分)
(3)①④⑤⑥(2分 少一得1分,少二0分,有错0分)
(1)燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以根据盖斯定律可知,(①+②×3)÷2即得到反应式C3H8(g) +5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l),所以该反应的反应热是△H=(-2741.8kJ/mol-566kJ/mol×3)=-2219.9kJ/mol。
(2)平衡时氢气的物质的量是0.8mol,则氢气的反应速率是υ(H2)==0.16mol/(L·min-1 )。根据热化学方程式可知,反应过程中吸热的热量是41.2kJ/mol×0.8mol=32.96kJ。
(3)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,所以④正确;由于容器是绝热的,所以在反应过程中,温度和压强都是变化的,因此选项①⑤是正确的;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,②不正确。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量和物质的量都是不变,所以③不能说明;⑥中反应速率的方向相反,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,所以可以说明,答案选①④⑤⑥。
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

关于下列各图的叙述,正确的是
     
甲                乙              丙                  丁
A.甲表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的烧热为483.6kJ·mol-1
B.乙表示Cu形成金属晶体时的堆积方式
C.丙装置中烧杯a中的溶液pH降低
D.丁装置中待镀铁制品应与电源正极相连

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关说法错误的是
A.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)低温下能自发进行,说明该反应的△H<0
B.Mg在空气中燃烧时发出耀眼的白光,可用于制造信号弹
C.纯碱溶于热水中去污效果增强,说明纯碱的水解是吸热反应
D.反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)(△H<0)达平衡后,降低温度,正反应速率增大、逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

(10分)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+ 2H2(g)  CH3OH(g)  △H1=-116 kJ·mol-1
(1)下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是_____________。
A.随时将CH3OH与反应混合物分离
B.降低反应温度
C.增大体系压强
D.使用高效催化剂
(2)乙醇燃料电池具有很高的实用价值。下图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。则该电池的负极反应式为           

(3)已知:CO(g)+1/2 O2(g)=CO2(g);△H2=-283 kJ·mol-1 
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g)  △H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为
                                                                   
(4)在容积为2L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为2mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:

①在上述三种温度中,曲线Z对应是        
②利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) 的平衡常数K =                  

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列说法正确的是(    )
A.凡是放热反应都是自发的 
B.难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡
C.利用沉淀反应除杂时,可使杂质离子完全沉淀
D.pH=5的盐酸稀释1000倍后,溶液的pH增到8

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

有关下列图像说法正确的是(  )
A.由图1可知合成氨反应为自发反应,加入适当的催化剂,E和△H都减小
B.图2表示向含有H+、Mg2+、Al3+、NH4+中加入NaOH溶液与产生沉淀质量的变化关系
C.图3表示合成氨反应在其他条件不变的情况下,改变起始物n(H2)对此反应平衡的影响。可知反应物N2的转化率最高的是b点;T1>T2,K2> K1(T1和T2表示温度,K1、K2表示对应温度下平衡常数)
D.图4表示25℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1氨水的pH随加入盐酸体积的变化

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(16分)(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g); △H=+180.5 kJ·mol-1
②4NH3(g)+5O2(g)= 4NO(g)+6H2O(g);△H="-905" kJ·mol-1
③2H2(g)十O2(g)=2H2O(g):△H=-483.6 kJ·mol-1
则N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的△H=           
(2)在一定条件下,将2mol N2与5mol H2混合于一个10 L的密闭容器中,反应情况如图1所示:
①求5min内的平均反应速率v(NH3)=       ;②达到平衡时NH3的体积分数为        

图1                                图2 电解法合成氨装置
(3)近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多品薄膜做电极,实现了高转化率的电解法合成氨(装置如图2)。钯电极A上发生的电极反应式是                               
(4)草酸(H2C2O4)是一种重要的化工原料。已知常温下0.01 mol·L-l的H2C2O4、KHC2O4、K2C2O4 溶液的pH如下表所示。
 
H2C2O4
KHC2O4
K2C2O4
pH
2.0
3.1
8.1
①用离子方程式表示KHC2O4呈酸性的原因:                          
②取一定质量H2C2O4·2H2O和KHC2O4的混合物,加水溶解,配成250 mL溶液,取两份此溶液各25 mL,向第一份溶液中先加入几滴酚酞试液,再滴加0.25 mol·L-l NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无色变为浅红色;向第二份溶液中滴加适量3 mol·L-l H2SO4溶液酸化后,用0.10 mol·L-l KMnO4溶液滴定,当消耗KMnO4溶液16.00 mL时,溶液由无色变为浅紫红色。请回答下列问题:
a.完成离子方程式:  C2O42-+   MnO4-+  H+   CO2+  Mn2++   H2O。
b. 原混合物中H2C2O4·2H2O和KHC2O4的物质的量之比为__________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(14分)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇的一种反应原理为:2CO(g)+4H2 (g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)  △H=—256.1kJ·mol—1
已知:H2O(l)=H2O(g)  △H=+44kJ·mol—1
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  △H=—41.2kJ·mol—1
⑴以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式如下:
2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(l)  △H=     
⑵CH4和H2O(g)在催化剂表面发生反应CH4+H2OCO+3H2,该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表:
温度/℃
800
1000
1200
1400
平衡常数
0.45
1.92
276.5
1771.5
①该反应是_____反应(填“吸热”或“放热”);
T℃时,向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O(g),平衡时c(CH4)=0.5mol·L—1,该温度下反应CH4+H2OCO+3H2的平衡常数K=     
⑶汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5 为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。

①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为     ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在     左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出CH4与NO2发生反应的化学方程式:     
⑷乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2—离子。该电池负极的电极反应式为     

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(10分)甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)
工业上用天然气为原料,分为两阶段制备甲醇:
(1)制备合成气:CH4+H2O(g) CO+3H2。为解决合成气中H2过量而CO不足的问题,原料气中需添加CO2:CO3+H2=CO+H2O。为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为____________________________________。
(2)合成甲醇:①反应过程中物质能量变化如右图所示。写出合成甲醇的热化学方程式__________________。

实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将lmolCO和2molH2通人容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:
(表中数据单位:mol·L—1)
②300℃时反应开始10分钟内,H2的平均反应速率为__________。
③500℃时平衡常数K的数值为___________。
④300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系 产生的影响是__________(填字母)。
a.c(H2)减小            b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加   d.重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小

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