1、简答题 丙烷(C3H8)在燃烧时能放出大量的热,它也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,△H1=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g),△H2=-566kJ/mol
(1)反应C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O?的△H=?.
(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),△H=+41.2kJ/mol
①下列事实能说明该反应达到平衡的是?.
a.体系中的压强不发生变化?b.v正(H2)=v正(CO)
c.混合气体的密度不再发生变化?d.CO2的浓度不再发生变化
②向平衡体系中充入少量CO则平衡常数?(填“增大”、“减小”或“不变”).
③若该反应达到平衡后,升高温度,则上述平衡向?反应方向移动(填“正”或“逆”).
参考答案:(1)由①2C3H8(g)+7O2?(g)=6CO?(g)+8H2O△H1=-2741.8kJ/mol,
②2CO?(g)+O2(g)=2CO2?(g)△H2=-566kJ/mol,
根据盖斯定律可知,①+②×32可得C3H8(g)+5O2?(g)=3CO2?(g)+4H2O,
其反应热为(-2741.8kJ/mol)+(-566kJ/mol)×32=-2219.9KJ/mol,
故答案为:-2219.9KJ/mol;
(2)①a.由反应可知,反应前后的压强始终不变,则体系中的压强不发生变化,不能判断平衡,故a错误;?
b.v正(H2)=v正(CO),只能说明正反应速率的关系,无法确定正逆反应速率的关系,故b错误;
c.,因体积不变,气体的总质量不变,所以混合气体的密度始终不变,不发生变化,不能判断平衡,故c错误;?
d.CO2的浓度不再发生变化,由平衡的特征“定”可知,则化学反应达到平衡,故d正确;
故答案为:d;
②因平衡常数与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故答案为:不变;
③因该反应为吸热反应,则升高温度,平衡正向移动,故答案为:正.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 甲醇广泛用作燃料电池的燃料,可由天然气来合成,已知:
①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) △H=-71 kJ/mol
②CO(g)+2H2( g)=CH3OH(l) △H=-90.5 kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890 kJ/mol
下列说法不正确的是
[? ]
A.三个反应均为放热反应,故不需要加热就能进行
B.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H>-90.5 kJ/mol
C.甲醇的燃烧热为764 kJ/mol
D.若CO的燃烧热为282.5 kJ/mol,则H2的燃烧热为286 kJ/mol
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关,怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题.
I.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=akJ?mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=bkJ?mol-1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=ckJ?mol-1
则反应:4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓变△H=______kJ?mol-1.
Ⅱ.(1)依据原电池的构成原理,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是______(填序号).
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g)
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
若以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应可以设计成一个原电池,请写出该原电池的电极反应.
负极:______,
正极:______.
(2)二氧化氯(ClO2)是一种高效安全的自来水消毒剂.ClO2是一种黄绿色气体,易溶于水.实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为原料制备ClO2流程如下:

已知:电解过程中发生的反应为:
NH4Cl+2HCl
NCl3+3H2↑;假设NCl3中氮元素为+3价.
①写出电解时阴极的电极反应式______.
②在阳极上放电的物质(或离子)是______.
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是______(填序号)
A.生石灰B.碱石灰C.浓H2SO4D.水
④在生产过程中,每生成1molClO2,需消耗______molNCl3.
参考答案:Ⅰ、①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H=akJ?mol-1
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=bkJ?mol-1
③C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H=ckJ?mol-1
依据盖斯定律(③-②)×6-①×2得到4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H=6(c-b)-2a kJ?mol-1
故答案为:6(c-b)-2a;
Ⅱ、(1)设计成原电池需要是自发进行的氧化还原反应;
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)是非自发进行的氧化还原反应,故A不选;
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l),反应是复分解反应,不是氧化还原反应,故B不选;
C.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g),反应是非自发进行的氧化还原反应,故c不选;
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),是自发进行的氧化还原反应,可以设计成原电池;故D选;
D反应是甲烷燃料电池,在碱溶液中甲烷燃料电池中燃料在负极发生氧化反应,氧气在正极得到电子发生还原反应;
负极电极反应为:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
正极电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-;
故答案为:D,CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;O2+2H2O+4e-=4OH-;
(2)NH4Cl+2HCl通电..NCl3+3H2↑;假设NCl3中氮元素为+3价.
①电解时阴极上是氢离子得到电子生成氢气,阴极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑,故答案为:2H++2e-=H2↑;
②电解时阳极上是铵根离子失去电子生成氢气,故答案为:NH4Cl(NH4+);
③A、ClO2易溶于水,不能利用碳酸钠溶液吸收氨气,故A错误;
B、碱石灰不能吸收氨气,故B错误;
C、浓硫酸可以吸收氨气,且不影响ClO2,故C正确;
D、ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨气,故D错误;
故选:C;
④NCl3与NaClO2恰好反应生成ClO2,还生成氯化钠、NaOH,结合电子守恒可知,Cl元素的化合价升高,则N元素化合价降低,还生成氨气,则该反应的离子反应为NCl3+3H2O+6ClO-2=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑,生产过程中,每生成1mol ClO2,需消耗16mol,故答案为:16.
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 利用盖斯定律解答下列各小题
(1)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ?mol-1
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ?mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:______.
(2)25℃、101kPa下:①2Na(s)+
O2(g)═Na2O(s)△H1=-414kJ?mol-1
②2Na(s)+O2(g)═Na2O2(s)△H2=-511kJ?mol-1
写出该条件下由Na2O2和Na生成Na2O的热化学方程式:______
(3)已知:C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2=-571.6kJ?mol-1;
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H2=-2599kJ?mol-1;
写出由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol?C2H2(g)的热化学方程式______.
参考答案:(1)已知①TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ?mol-1;
②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ?mol-1,
TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的化学方程式为:2C+TiO2+2Cl2═TiCl4+2CO,可以根据①+②得到,所以反应的焓变═+140kJ?mol-1+(=-221kJ?mol-1)=-81kJ?mol-1,
故答案为:2C(s)+TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ?mol-1;
(2)已知::①2Na(s)+12O2(g)═Na2O(s)△H1=-414kJ?mol-1
②2Na(s)+O2(g)═Na2O2(s)△H2=-511kJ?mol-1
Na2O2和Na生成Na2O的化学方程式为:2Na+Na2O2=2Na2O,可以根据①×2-②得到,所以反应的焓变=(-414kJ?mol-1)×2-(-511kJ?mol-1)=-317kJ?mol-1,
故答案为:2Na(s)+Na2O2(s)=2Na2O(s)△H1=-317kJ?mol-1;
(3)已知:①C?(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O?(l)△H2=-571.6kJ?mol-1;
③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O?(l)△H2=-2599kJ?mol-1;
2C?(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反应可以根据①×2+②×12-③×12得到,
所以反应焓变△H=2×(-393.5kJ?mol-1)+(-571.6kJ?mol-1)×12-(-2599kJ?mol-1)×12=226.7kJ?mol-1,
故答案为:2C?(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g),△H1=226.7kJ?mol-1.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 已知下列热化学方程式:
Zn(S)+1/2O2(g)=ZnO(S)△H1;Hg(l)+1/2O2(g)=HgO(S)△H2;
则Zn(S)+HgO(S)=Hg(l)+ZnO(S)△H值为( ? )
A.△H2-△H1
B.△H2+△H1
C.△H1-△H2
D.-△H1-△H2
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般