【題目】科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。請回答下列問題:

(1)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJ/mol

②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-192.9kJ/mol

由上述方程式可知,CH3OH(g)的燃燒熱__________(填“大于”、“等于”或小于”)192.9kJ/mol。已知水的汽化熱為44 kJ/mol,則表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________________。

(2)在容積為2 L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變的情況下,考查溫度對反應(yīng)的影響,實驗結(jié)果如下圖所示(注:T1、T2均大于300 ℃)該反應(yīng)為_________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);在T1溫度時,將1 mol CO2和3 mol H2充入一密閉恒容容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為____________________。

【答案】(1)大于;H2(g)+1/2O2=H2O(l) △H=-124.4kJ/mol

(2)放熱 (2-a)/2

【解析】

試題分析:(1)燃燒熱是指25 ℃,101 kPa時,1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時的反應(yīng)熱,水的狀態(tài)應(yīng)為液態(tài),氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水放熱,由可知CH3OH(g)的燃燒熱大于192.9kJ/mol已知水的汽化熱為44 kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律分析表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+1/2O2=H2O(l) △H=-124.4kJ/mol

(2)根據(jù)題給圖像分析可知,T2的反應(yīng)速率大于T1,由溫度升高反應(yīng)速率增大可知T2>T1,因溫度升高,平衡時CH3OH的物質(zhì)的量減少,則升高溫度平衡逆向移動,故正反應(yīng)為放熱反應(yīng);利用化學(xué)平衡的三段模式法計算:

CO2 (g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g)

起始(mol) 1 3 0 0

變化(mol) a 3a a a

平衡(mol) 1-a 3-3a a a

根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為:(4-2a)/4= (2-a)/2。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】下列有關(guān)物質(zhì)的用途敘述錯誤的是(
A.硅酸鈉是制備木材防火劑的原料
B.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
C.硅膠常作實驗室和袋裝食品等的干燥劑
D.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅

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【題目】有一種由NaC1O2NaC1O3NaClO4組成的混合物,經(jīng)測定氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.5%,則此混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

A. 25.9% B. 23% C. 41.5% D. 無法計算

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【題目】某;瘜W(xué)實驗興趣小組欲采用如圖所示的實驗裝置制備Cl2,同時進(jìn)行與氯氣有關(guān)的某些實驗,按要求回答問題。

(1)A是濃鹽酸,B是二氧化錳,將A滴入B中時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________

(2)甲同學(xué)用含有0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)制Cl2,結(jié)果制得的Cl2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)小于1.12 L,這是由于反應(yīng)過程中鹽酸濃度變小造成的。請列舉導(dǎo)致鹽酸濃度變小的原因:_____________________。

(3)在實驗室中,乙同學(xué)欲用下圖中的裝置凈化氯氣,則瓶①②中應(yīng)盛放的試劑分別是①________________,②_______________(填試劑名稱)。

(4)丙同學(xué)將純凈的Cl2通入一定量石灰乳中來制取漂白粉,若通入224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)Cl2完全反應(yīng),則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____________。

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【題目】在硫酸溶液中滴入下列溶液,可使其導(dǎo)電性明顯減小的是

A.NaOH B.BaNO32 C.Na2CO3 D.BaOH2

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【題目】2 mol A與2 mol B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2Ag+3Bg 2Cg+zDg,若2 s后,A的轉(zhuǎn)化率為50%,測得vD=0.25 mol·L-1·s-1,下列推斷正確的是

A.vC=0.2 mol·L-1·s-1

B.z=3

C.B的轉(zhuǎn)化率為25%

D.C平衡時的濃度為0.5 mol·L-1

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【題目】氨氣是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的物質(zhì),研究制取氨氣的機(jī)理意義非凡。

(1)在常溫、常壓、光照條件下,N2在摻有少量Fe2O3的TiO2催化劑表面與水發(fā)生下列反應(yīng):

N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+O2(g) △H=a kJ mol-1 。

為進(jìn)一步研究生成NH3的物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系,常壓下達(dá)到平衡時測得部分實驗數(shù)據(jù)如下:

T/K

303

313

323

n(NH3)/(l0-2 mol)

4.8

5.9

6.0

此反應(yīng)的a_________0,△S________0。(填“>”“<”或“ = ”)

(2)—定溫度和壓強(qiáng)下,在2 L的恒容密閉容器中合成氨氣:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4 kJ mol-1。在反應(yīng)過程中反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。

0~10 min內(nèi),以NH3的平均反應(yīng)速率為_________。

在10~20 min內(nèi),NH3濃度變化的原因可能是_______。

A.加入催化劑 B.縮小容器體積 C.降低溫度 D.增加NH3的物質(zhì)的量

在反應(yīng)進(jìn)行至25 min時,曲線發(fā)生變化的原因是____________,達(dá)到第二次平衡時,新平衡的平衡常數(shù)K2______K1(填“>”“<”或“ = ”)

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【題目】室溫下,分別把下列物質(zhì)加入水中,能使水的電離程度增大且所得溶液呈酸性的是

A. K2SO4 B. NaHSO4 C. NaClO D. NH4NO3

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【題目】蘋果汁中含有Fe2+ , 現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淺綠色變?yōu)樽攸S色.若榨汁時加入維生素C,可有效防止這種現(xiàn)象發(fā)生.這說明維生素C具有(
A.氧化性
B.還原性
C.堿性
D.酸性

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