2.键能:一定条件下.断开1mol化学键时吸收的能量.单位:mol/L.键能的大小反映化学键的稳定程度. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(17分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。

  (1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观象冰的甲烷水合物固体。甲烷气体燃烧和水汽化的热化学方程式为:

  CH4(g)+2O?2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-802.3kJ?mol-1

    H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ?mol-1

    则356g“可燃冰”(分子式为CH4?9H2O)释放的甲烷气体完全燃烧生成液态水,放出的热量为      

  (2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:正极反应式:

    O2+2CO2+4e-=2CO2-3,负极反应式        

  (3)已知一氧化碳与水蒸气的反应为:

    CO(g)+H2O(g)    CO2(g)+H2(g)

     ①T℃时,在一定体积的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如下表:

T℃时物质的浓度(mol/L)变化

时间/min

CO(g)

H2O(g)

CO2(g)

H2(g)

0

0.200

0.300

0

0

2

0.138

0.238

0.062

0.062

3

0.100

0.200

0.100

0.100

4

0.100

0.200

0.100

0.100

5

0.116

0.216

0.084

c1

6

0.096

0.266

0.104

c2

    第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的。第4~5min之间,改变的条件是     。T℃时该化学反应的平衡常数是    

    ②已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9,如果反应开始时,CO(g)和H2O(g)的浓度都是0.01mol/L,则CO在此条件下的转化率为     

    ③397℃时,该反应的化学平衡常数为12,请判断该反应的△H    0(填“>、=、<”)。

(4)燃料电池中产生的CO2气体可以用碱液吸水得到Na2CO3和NaHCO3。常温下向20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示。根据图象回答下列问题:

  ①在同一溶液中,H2CO3、HCO-3、CO2-3(填:“能”或“不能”)   大量共存。②当pH=7时溶液中含碳元素的主要微粒为         ,此时溶液中c(HCO-3)    c(Na+)(填“>、=、<”)。

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在1×105Pa和298K时,将拆开1mol共价键所需要的能量称为键能(kJ·mol-1)。下面是一些共价键的键能:

     

共价键

H-H

N≡N

N-H

键能(kJ·mol-1

436

945

391

    (1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应:N2+3H22NH3是___________(填“吸热”或“放热”)反应;

    (2)在298K时,取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,若氮气和氢气完全反应,理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为__________;

    (3)实际生产中,放出或吸收的热量为Q2,Q1与Q2比较,正确的是   (    )

        A. Q1>Q2         B. Q1<Q2         C. Q1=Q2

        如此选择的理由_________________________________________________;

     ⑷.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2,在一定条件下使该反应发生:N2+3H22NH3。下列有关说法正确的是_______________________.                                        

A.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零。

B.当符合:3u(N2)=u(H2)时,反应达到平衡状态。

C.达到化学平衡时,单位时间消耗amolN2,同时生成3amolH2

D.反应达到平衡状态,最多可生成氨2 mol。

E. 工业合成氨,我们希望提高反应物的转化率并加快反应速率。

F.氨分子内形成氢键,使氨的沸点升高.

G.氮分子的分子间作用力大,使氮分子化学性质很稳定.

H.氢能源属于化石能源.

 

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在1×105Pa和298K时,将拆开1mol共价键所需要的能量称为键能(kJ·mol-1)。下面是一些共价键的键能:

     

共价键

H-H

N≡N

N-H

键能(kJ·mol-1

436

945

391

    (1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应:N2+3H22NH3是___________(填“吸热”或“放热”)反应;

    (2)在298K时,取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,若氮气和氢气完全反应,理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为__________;

    (3)实际生产中,放出或吸收的热量为Q2,Q1与Q2比较,正确的是   (    )

        A. Q1>Q2         B.Q1<Q2         C. Q1=Q2

        如此选择的理由_________________________________________________;

     ⑷.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2,在一定条件下使该反应发生:N2+3H22NH3。下列有关说法正确的是_______________________.                                       

A.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零。

B.当符合:3u(N2)=u(H2)时,反应达到平衡状态。

C.达到化学平衡时,单位时间消耗amolN2,同时生成3amolH2

D.反应达到平衡状态,最多可生成氨2mol。

E. 工业合成氨,我们希望提高反应物的转化率并加快反应速率。

F.氨分子内形成氢键,使氨的沸点升高.

G.氮分子的分子间作用力大,使氮分子化学性质很稳定.

H.氢能源属于化石能源.

 

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在1×105Pa和298K时,将拆开1mol共价键所需要的能量称为键能(kJ·mol-1)。下面是一些共价键的键能:

共价键
H-H
N≡N
N-H
键能(kJ·mol-1
436
945
391
   (1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应:N2+3H22NH3是___________(填“吸热”或“放热”)反应;
(2)在298K时,取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应,若氮气和氢气完全反应,理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为__________;
(3)实际生产中,放出或吸收的热量为Q2,Q1与Q2比较,正确的是  (   )
A. Q1>Q2         B. Q1<Q2         C. Q1=Q2
如此选择的理由_________________________________________________;
⑷.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2,在一定条件下使该反应发生:N2+3H22NH3。下列有关说法正确的是_______________________.                                       
A.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零。
B.当符合:3u(N2)=u(H2)时,反应达到平衡状态。
C.达到化学平衡时,单位时间消耗amolN2,同时生成3amolH2
D. k反应达到平衡状态,最多可生成氨2 mol。
E. 工业合成氨,我们希望提高反应物的转化率并加快反应速率。
F.氨分子内形成氢键,使氨的沸点升高.
G.氮分子的分子间作用力大,使氮分子化学性质很稳定.
H.氢能源属于化石能源.

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将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(石墨,s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g).已知:C(石墨,s)、H2(g)和CO(g)的燃烧热分别是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、283.0kJ/mol;H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ/mol.
请回答下列问题:
(1)根据以上数据,写出C(石墨,s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:
C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
C(石墨,s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol

(2)比较反应热数据可知,1mol CO(g)和1mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1mol C(石墨,s)完全燃烧放出的热量多.甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律作出如图1所示循环图,并据此认为“煤转化为水煤气后再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”.

请评价甲、乙两同学的观点,正确的是
(填“甲”或“乙”),判断的理由是
甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量
甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量

(3)人们把拆开1mol化学键所吸收的能量看成该化学键的键能.已知:石墨、O2分子中化学键的键能分别是460.7kJ/mol、497kJ/mol,则C=O键的键能为
1136.3
1136.3
kJ/mol.
(4)炼铁高炉中可将煤转化为CO再还原铁的氧化物,已知炼铁过程中有下列热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol
②Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.4kJ/mol
由FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的△H约为
-218.0
-218.0
kJ/mol.
(5)水煤气也是重要的有机化工原料.CO和H2在一定条件下可以合成甲醛,能满足“绿色化学”的要求,完全利用原料中的原子,实现零排放.该反应过程的能量变化如图2所示.该反应属于
吸热
吸热
(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的△H=
反应物质的总能量-生成物的总能量
反应物质的总能量-生成物的总能量

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