已知1mol H2O(g)轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O(l)時放出44.0 kJ熱量寫出CH4和H2O在高溫下反應的熱化學方程式 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的主要化學反應為C（石墨，s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）．已知：C（石墨，s）、H2（g）和CO（g）的燃燒熱分別是393.5kJ/mol、285.8kJ/mol、283.0kJ/mol；H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol．
請回答下列問題：
（1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，寫出C（石墨，s）與水蒸氣反應的熱化學反應方程式：
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）比較反應熱數(shù)據(jù)可知，1mol CO（g）和1mol H2（g）完全燃燒放出的熱量之和比1mol C（石墨，s）完全燃燒放出的熱量多．甲同學據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣可以使燃燒放出更多的熱量”；乙同學根據(jù)蓋斯定律作出如圖1所示循環(huán)圖，并據(jù)此認為“煤轉(zhuǎn)化為水煤氣后再燃燒放出的熱量與煤直接燃燒放出的熱量相等”．

請評價甲、乙兩同學的觀點，正確的是
乙
乙
（填“甲”或“乙”），判斷的理由是
甲同學忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量
甲同學忽略了煤轉(zhuǎn)化為水煤氣要吸收熱量
．
（3）人們把拆開1mol化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能．已知：石墨、O2分子中化學鍵的鍵能分別是460.7kJ/mol、497kJ/mol，則C=O鍵的鍵能為
1136.3
1136.3
kJ/mol．
（4）煉鐵高爐中可將煤轉(zhuǎn)化為CO再還原鐵的氧化物，已知煉鐵過程中有下列熱化學方程式：
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固體得到Fe固體和CO2氣體時對應的△H約為
-218.0
-218.0
kJ/mol．
（5）水煤氣也是重要的有機化工原料．CO和H2在一定條件下可以合成甲醛，能滿足“綠色化學”的要求，完全利用原料中的原子，實現(xiàn)零排放．該反應過程的能量變化如圖2所示．該反應屬于
吸熱
吸熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應，該反應的△H=
反應物質(zhì)的總能量-生成物的總能量
反應物質(zhì)的總能量-生成物的總能量
．

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工業(yè)制硫酸時，利用催化氧化反應將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關(guān)鍵步驟。

（1）某溫度下，2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）  △H=-197 kj／mol。開始時在10 L的密閉容器中加入4．0 mol SO2（g）和10．0 mol O2（g），當反應達到平衡時共放出197kJ的熱量，該溫度下的平衡常數(shù)K=    ，升高溫度K將    （填“增大、減小或不變”）。

（2）一定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2mol SO2和1mol O2，發(fā)生下列反應：

2SO2（g）+O2（g）       2SO3（g），達到平衡后，改變下述條件，SO2、O2、SO3的平衡濃度都比原來增大的是    （填字母）。

A．恒溫恒容，充入2mol SO3    B．恒溫恒容，充入2mol N2

C．恒溫恒壓，充入1 mol SO3   D．升高溫度

（3）在一密閉容器中進行下列反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），化學興趣小組的同學探究了其他條件不變時，改變某一條件時對上述反應的影響，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了下列關(guān)系圖。下列判斷中正確的是    （填字母）。

A．圖Ⅰ研究的是不同催化劑對反應的影響，且乙使用的催化劑效率較高

B．圖Ⅱ研究的是壓強對反應的影響，且甲的壓強較高

C．圖Ⅱ研究的是溫度對反應的影響，且乙的溫度較低

D．圖Ⅲ研究的是不同催化劑對反應的影響，且甲使用的催化劑效率較高

（4）某實驗小組設想如下圖所示裝置用電化學原理生產(chǎn)硫酸，寫出通入SO2的電極的電極反應式：    。

（5）焙燒產(chǎn)生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、101 kPa時：

SO2（g）+O2（g）2SO3（g）    △H1=-197 kJ／mol；

H2O（g）=H2O（1）    △H2=-44 kJ／mol：

2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（1）  H3=-545 kJ／mol。

寫出SO3（g）與H2O（1）反應的熱化學方程式是    。

（6）由硫酸可制得硫酸鹽．在一定溫度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，當兩種沉淀共存時，SO42-和CO32-的濃度之比    。[已知該溫度時，Ksp（BaSO4）=1．3x10-10，KsP（BaCO3）=5．2x10-9]。

 

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為了減少CO對大氣的污染，某研究性學習小組擬研究CO和H2O反應轉(zhuǎn)化為綠色能源H2，已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566KJ/mol     2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6KJ/mol  H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0KJ/mol
（1）1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量為
 

（2）寫出CO和 H2O（g）作用生成CO2和H2的熱化學方程式
 
．
（3）往1L體積不變的容器中加入0.200molCO和1.00molH2O（g），在t℃時反應并達到平衡，若該反應的化學平衡常數(shù)K=1，則t℃時CO的轉(zhuǎn)化率為
 
；反應達到平衡后，升高溫度，此時平衡常數(shù)將
 
（填“變大”、“變小”或“不變”），平衡將向
 
（填“正”或“逆”）反應方向移動．
（4）H2是一種理想的綠色能源，可作燃料電池；若該氫氧燃料電池以KOH為電解質(zhì)溶液，其負極的電極反應式是
 
．

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（10分）為了減少CO對大氣的污染，某研究性學習小組擬研究CO和H2O反應轉(zhuǎn)化為綠色能源H2，已知：2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H=－566KJ/mol

2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H=－483.6KJ/mol  H2O(g)== H2O(l)  △H=－44.0KJ/mol

(1)1mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出的熱為____________

(2)寫出CO和 H2O(g)作用生成CO2和H2的熱化學方程式_________________________。

(3)往1L體積不變的容器中加入0.200molCO和1.00molH2O(g)，在t℃時反應并達到平衡，若該反應的化學平衡常數(shù)K=1，則t℃時CO的轉(zhuǎn)化率為___________；反應達到平衡后，升高溫度，此時平衡常數(shù)將___________（填“變大”、“變小”或“不變”），平衡將向__________（填“正”或“逆”）反應方向移動。

(4)H2是一種理想的綠色能源，可作燃料電池；若該氫氧燃料電池以KOH為電解質(zhì)溶液，其負極的電極反應式是_______________________________________________。

 

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（共17分）Ⅰ（11分）、一無色透明的溶液做如下實驗：

ⅰ取少量溶液滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，只觀察到有白色沉淀生成。

ⅱ另取部分溶液加入Na2O2，有無色無味氣體放出且有白色沉淀生成，加入Na2O2的量與生成沉淀的量的關(guān)系如圖所示：

       試問：

（1）Cu2+、NH4+、Al3+、Mg2+、Na+、Fe3+、CO32-、K+、SO42-等離子中一定存在的離子是____、____、______；可能存在的離子是_______、_____；一定不存在的是______、____、_____、____。

（2）上述溶液至少由__________、_________等物質(zhì)混合成。（填化學式）

Ⅱ（6分）、甲烷在高溫下與水蒸氣反應反應方程式為：CH4（g）＋H2O（g）＝CO（g）＋3H2（g）。部分物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表：

物  質(zhì)

燃燒熱（kJ·mol－1）

H2（g）

－285．8

CO（g）

－283．0

CH4（g）

－890．3

已知1mol H2O（g）轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O（l）時放出44．0 kJ熱量。

⑴寫出CO燃燒的熱化學方程式                                        。

⑵ 2H2（g） + O2（g）== 2H2O（g）  △H=       kJ/mol

 

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