請參考題中圖表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根據(jù)要求回答問題:
 
(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是       (填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是       。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                               。
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g)  ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)  ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為                     。
(3)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù):

化學(xué)鍵
P—P
P—O
O===O
P===O
鍵能/kJ·mol-1
a
b
c
x
 
已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol-1,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示,則表中x=        kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。

(1)減小 不變 NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1
(2)CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7 kJ·mol-1
(3)(d+6a+5c-12b)

解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(15分)二甲醚(DME)和甲醇是21世紀應(yīng)用最廣泛的兩種清潔燃料,目前工業(yè)上均可由合成氣在特定催化劑作用下制得。
(1)由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:
已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)            △H1=-90.7 kJ·mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)     △H2=-23.5 kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)        △H3=-41.2 kJ·mol-1
則反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=      kJ·mol-1。
(2)將合成氣以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反應(yīng)器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),其中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強變化關(guān)系如圖所示:

①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為       ;P1、P2、P3由大到小的順序為       
②若反應(yīng)在P3和316℃時,起始時n(H2)/n(CO)=3,則達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率     50%(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)由合成氣合成甲醇的反應(yīng)的溫度與平衡常數(shù)(K)的關(guān)系如表數(shù)據(jù),


250℃時,將2 molCO和6 molH2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時間與物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖所示,則前10分鐘內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率為     ;若15分鐘時,只改變溫度一個條件,假設(shè)在20分鐘時達到新平衡,氫氣的轉(zhuǎn)化率為33.3%,此時溫度為      (從上表中選),請在圖中畫出15—25分鐘c (CH3OH)的變化曲線。
(4)利用甲醇液相脫水也可制備二甲醚,原理是:CH3OH +H2SO4→CH3HSO4+H2O,CH3HSO4+CH3OH→CH3OCH3+H2SO4。與合成氣制備二甲醚比較,該工藝的優(yōu)點是反應(yīng)溫度低,轉(zhuǎn)化率高,其缺點是        

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(I)保護環(huán)境已成為當(dāng)前和未來的一項全球性課題。為解決目前燃料使用過程中的環(huán)境污染問題,并緩解能源危機,有的專家提出利用太陽能促使燃料循環(huán)使用的構(gòu)想,如圖所示:

請回答下列問題:
(1)過程Ⅰ的能量轉(zhuǎn)化形式為________能轉(zhuǎn)化為________能。
(2)上述轉(zhuǎn)化過程中,ΔH1和ΔH2的關(guān)系是________。
(3)斷裂1 mol化學(xué)鍵所需的能量見下表:

共價鍵
H—N
H—O
N≡N
O=O
斷裂1 mol化學(xué)鍵所需能量/(kJ·mol-1)
393
460
941
499
常溫下,N2與H2O反應(yīng)生成NH3的熱化學(xué)方程式為_______________________。
(II)在一試管中加入0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和0.1mol/LH2C2O4溶液,在恒溫下發(fā)生如下反應(yīng):
2KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O。5分鐘后測得Mn2+的濃度為0.004mol/L;
(4)試計算0—5分鐘內(nèi),υ(H2C2O4)=____________。
(5)如果反應(yīng)從開始進行一段時間后,速率—時間圖像如圖:。試解釋t1—t2,t2—t3速率變化的原因。______________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

下圖是紅磷P(s)和Cl2反應(yīng)生成(圖中的表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)下圖回答下列問題:

(1)的熱化學(xué)方程式為                                 。
(2)=        KJ·mol-1
(3)研究表明,化學(xué)反應(yīng)的能量變化(△H)與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。鍵能可以簡單地理解為斷開1mol化學(xué)鍵時所需吸收的能量,表1所列是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)。
表1部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)

化學(xué)鍵
P-P
P-O
O=O
P=O
鍵能/(kJ·mol-1
198
360
498
x
 
已知1mol白磷(結(jié)構(gòu)如下圖所示,分子式為P4)完全燃燒生成P4O10(結(jié)構(gòu)如下圖)放出2982KJ熱量,則表中:x=         。
 (P4O10

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

化學(xué)反應(yīng)原理對于工業(yè)生產(chǎn)和科研有重要意義
I、下列三個化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)(K1、K2、K3)與溫度的關(guān)系分別如下表所示:

化學(xué)反應(yīng)
平衡常數(shù)
溫度
973 K
1173 K
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g) +H2O(g)CO2(g) +H2(g)
K3
?

 
請回答:
(1)反應(yīng)①是       (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=__________(用K1、K2表示)。
(3)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向逆反應(yīng)方向移動,可采取的措施有 _____(填寫字母序號)。
A.縮小反應(yīng)容器的容積
B.?dāng)U大反應(yīng)容器的容積
C.升高溫度
D.使用合適的催化劑
E.設(shè)法減小平衡體系中的CO的濃度
(4)若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示:

①可見反應(yīng)在t1、t3、t7時都達到了平衡,而t2、t8時都改變了一種條件,試判斷改變的是什么條件:t2時__________________; t8時__________________。
②若t4時降壓, t6時增大反應(yīng)物的濃度,請在圖中畫出t4~t6時逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系線。
II、(5)在載人航天器的生態(tài)系統(tǒng)中,不僅要求分離去除CO2,還要求提供充足的O2.某種電化學(xué)裝置可實現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料.已知該裝置的陽極反應(yīng)為:4OH--4e-=O2↑+2H2O,則陰極反應(yīng)為                        。
(6)某空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部如圖所示,其中的燃料電池采用KOH溶液作電解液。

如果某段時間內(nèi),氫氧儲罐中共收集到33.6L氣體(已折算成標準狀況),則該段時間內(nèi)水電解系統(tǒng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為            mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點,下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學(xué)數(shù)據(jù):
反應(yīng)Ⅰ: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)          ?H = —49.0  kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)     ?H = —173.6 kJ·mol-1
(1)寫出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:                     
(2)對反應(yīng)Ⅰ,在一定溫度下反應(yīng)達到平衡的標志是     (選填編號)
a.反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物 b.平衡常數(shù)K不再增大
c.CO2的轉(zhuǎn)化率不再增大 d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 
(3)在密閉容器中,反應(yīng)Ⅰ在一定條件達到平衡后,其它條件恒定,能提高CO2轉(zhuǎn)化率的措施是    (選填編號)

A.降低溫度B.補充CO2C.加入催化劑D.移去甲醇
(4)研究員以生產(chǎn)乙醇為研究對象,在密閉容器中,按H2與CO2的物質(zhì)的量之比為3:1進行投料,在5MPa下測得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分數(shù)(y%)如下圖所示。表示CH3CH2OH組分的曲線是     ;圖中曲線Ⅱ和Ⅲ的交點a對應(yīng)的體積分數(shù)ya=     %(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(5)一種以甲醇作燃料的電池示意圖如圖。寫出該電池放電時負極的電極反應(yīng)式:                     

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;
反應(yīng)②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反應(yīng)③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。測得在不同溫度下,K值如下:

溫度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
 
(1)若500 ℃時進行反應(yīng)①,CO2的起始濃度為2 mol·L-1,CO的平衡濃度為    。 
(2)反應(yīng)①為    (選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 
(3)700 ℃時反應(yīng)①達到平衡狀態(tài),要使該平衡向右移動,其他條件不變時,可以采取的措施有    (填序號)。 
A.縮小反應(yīng)器體積  B.通入CO2
C.溫度升高到900 ℃   D.使用合適的催化劑
E.增加Fe的量
(4)下列圖像符合反應(yīng)①的是    (填序號)(圖中v為速率,φ為混合物中CO含量,T為溫度且T1>T2)。 

(5)由反應(yīng)①和②可求得,反應(yīng)2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)的ΔH=    。 
(6)請運用蓋斯定律寫出Fe(固體)被O2(氣體)氧化得到Fe2O3(固體)的熱化學(xué)方程式:                                              。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

乙醇汽油含氧量達35%,使燃料燃燒更加充分,使用車用乙醇汽油,尾氣排放的CO和碳氫化合物平均減少30%以上,有效的降低和減少了有害的尾氣排放。但是汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,對NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。NOx排入空氣中,形成酸雨,造成空氣污染。NOx中有一種紅棕色氣體,其溶于水的方程式是       
(2)已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是。

物質(zhì)
NO2
N2O4
化學(xué)鍵
    N=O
N—N
 N=O
鍵能(kJ/mol)
466
167
438
 
寫出NO2轉(zhuǎn)化N2O4的熱化學(xué)方程式       
(3)研究人員在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化劑,可有效降低NOx的排放。
① 寫出用CO還原NO生成N2的化學(xué)方程式       。
② 在實驗室中模仿此反應(yīng),在一定條件下的密閉容器中,測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況和n (NO)/n(CO)比例變化情況如下圖。

為達到NO轉(zhuǎn)化為N2的最佳轉(zhuǎn)化率,應(yīng)該選用的溫度和n(NO)/n(CO)比例分別為       、       ;該反應(yīng)的?H       0(填“>”、“<”或“=”)。
(4)用 CxHy(烴)催化還原NOx也可消除氮氧化物生成無污染的物質(zhì)。CH4與NO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為       

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

四川有豐富的天然氣資源,以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示(圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出):

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)已知0.5 mol甲烷與0.5 mol水蒸氣在t ℃、p kPa時,完全反應(yīng)生成一氧
化碳和氫氣(合成氣),吸收了a kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是:______________________。
(2)在合成氨的實際生產(chǎn)過程中,常采取的措施之一是:將生成的氨從混合氣體中及時分離出來,并將分離出氨后的氮氣和氫氣循環(huán)利用,同時補充氮氣和氫氣。請運用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點說明采取該措施的理由:
________________________________________________________________。
(3)當(dāng)甲烷合成氨氣的轉(zhuǎn)化率為75%時,以5.60×107 L甲烷為原料能夠合成________L氨氣。(假設(shè)體積均在標準狀況下測定)
(4)已知尿素的結(jié)構(gòu)簡式為,請寫出兩種含有碳氧雙鍵的尿素的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:
①__________________;  ②_________________。

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