微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、简答题 (1)已知H2O(l)=H2O(g);△H=+44KJ/mol.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和气态水时放热19.93kJ,则该反应的热化学方程式应为______.
(2)已知H2的燃烧热△H=-285.8kJ?mol-1,CO的燃烧热△H=-282.8kJ?mol-1.现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2L(标准状况),经充分燃烧后放出的总热量为710.0kJ,并生成18g液态水,求燃烧前混合气体中CO的体积分数.______.
参考答案:(1)由1gCH3OH燃烧放热22.7kJ,则2molCH3OH燃烧放热19,93×32×2=1275.52kJ,则该燃烧反应的热化学方程式为2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.52kJ/mol,
故答案为:2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.52kJ/mol;
(2)已知H2的燃烧热△H=-285.8kJ?mol-1,热化学方程式为:H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H=-285.58KJ/mol,;
CO的燃烧热△H=-282.8kJ?mol-1.热化学方程式为:CO(g)+12O2(g)=CO2(g)△H=-282.8KJ/mol;现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2L(标准状况)物质的量=67.2L22.4L/mol=3mol,经充分燃烧后放出的总热量为710.0kJ,并生成18g液态水物质的量为1mol,放热为285.58KJ,则一氧化碳燃烧放热=710.0kJ-285.58KJ=424.42KJ,依据热化学方程式计算得到一氧化碳物质的量=1mol×424,42KJ282.8KJ=1.5mol,一氧化碳的体积分数即为物质的量的分数=1.5mol3mol×100%=50%;
故答案为:50%
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 (热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量,燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态),下表是几种物质在常温常压下的热值数据.
物质 | H2 | CO | CH4
|
热值/kJ?g-1 | 143 | 10 | 56
|
(1)根据以上热值数据,最理想的燃料是______.
(2)根据以上热值数据,写出在该状态下表达氢气燃烧热的热化学方程式______.
(3)若管道煤气(含体积比为1:1的H2和CO)价格为1.00元/m3,天然气的价格为2.50元/m3,使用哪种气体在经济上更为合算?______?理由是______.(无需写出计算过程)
参考答案:(1)由表中数据可看出H2的热值最大,且H2为绿色能源,无污染,是最理想的燃料,故答案为:H2;
(2)由表中数据可知,1gH2燃烧放出的热量为143kJ,则1molH2放出的热量为:2×143kJ=286kJ,
所以氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+12O2(g)=H2O(1);△H=-286kJ?mol-1,
故答案为:H2(g)+12O2(g)=H2O(1);△H=-286kJ?mol-1;
(3)设花费相同的价格的燃料,为都2.5元,
则花费2.5元管道煤气放出的热量为:
500L22.4L/mol×2g/mol1g×143kJ/g+500L22.4L/mol×28g/mol1g×10kJ/g=7009kJ;
花费2.5元天然气放出的热量为:1000L22.4L/mol×16g/mol1g×56kJ/g=40000kJ,
则消费相同价格的燃料时天然气放出的热量多,更合算,
故答案为:天然气;相同价格的管道煤气和天然气相比产生的热量后者多.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 红热的炭和水蒸气反应生成1mol氢气和1mol一氧化碳气体,吸收131.3KJ热量.能表示该反应热化学方程式的是( )
A.C+H2O→H2+CO-131.3KJ
B.C(s)+H2O(l)→H2(g)+CO(g)+131.3KJ
C.C(s)+H2O(g)→H2(g)+CO(g)+131.3KJ
D.C(s)+H2O(g)→H2(g)+CO(g)-131.3KJ
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 (14分)硝酸厂废气、汽车尾气中的氮氧化物可污染大气,现有几种消除氮氧化物的方法如下:
目前,消除氮氧化物污染有多种方法。
(1)方法一:CH4催化还原法。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3=-44 kJ·mol-1
现有一混合气体中NO与NO2的体积比为3:1,用22.4L(标准状况下)甲烷气体催化还原该混合气体,恰好完全反应(已知生成物全部为气态),并放出1013.5KJ的热量,则ΔH2为______;写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g) 、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_______________________。
(2)方法二:活性炭还原法。
某研究小组向恒容密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,只生成甲和乙,甲和乙均为参与大气循环的气体,且反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
物质的量/mol 时间/min
| NO
| 甲
| 乙
|
0
| 0.200
| 0
| 0
|
10
| 0.116
| 0.042
| 0.042
|
20
| 0.080
| 0.060
| 0.060
|
30
| 0.080
| 0.060
| 0.060
|
由以上信息可知:
①该原理的化学方程式为____________________________________________________.
②该温度下的平衡常数K=_____________________________。(保留小数点后两位有效数字)
③若20min后升高温度至T2℃,达到平衡后,若容器中NO、甲、乙的浓度之比为1:1:1,
则该反应的ΔH_______ 0 。(填">"、"<"、"=")
(3)方法三:NH3催化还原氮氧化物(SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。
反应原理为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
2N2(g)+3H2O(g) 每生成1molN2转移的电子数为_____________________________________________________________。
(4)方法四:ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下:

已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O = NO2+ HNO3+ HCl,则反应Ⅱ的化学方程式是 。
参考答案:(14分)
(1)-1160kJ/mol CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955 kJ·mol-1
(2)①C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g) ②0.56 ③>
(3)3NA (4)2NO2+ 4 Na2SO3= N2+ 4Na2SO4
本题解析:(1)22.4L标准状况下的甲烷物质的量为1mol,设混合气体中NO2 xmol,NOymol,根据①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1 ②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2
列方程为3x="y" 、x/4+y/4="1" 解得x=1,y=3,根据574/4+(|ΔH2|/4)×3=1013.5 解得ΔH2=-1160kJ/mol;根据盖斯定律,(①+②)÷2+③×2=(-574 kJ·mol-1-1160kJ/mol)÷2+(-44 kJ·mol-1)×2=-955 kJ·mol-1, CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955 kJ·mol-1。
(2)①C与NO反应生成两种参与大气循环的气体,该气体是氮气和CO2,所以化学方程式为C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g);
②反应达平衡时,各气体的物质的量为NO:0.080mol,N2:0.06mol,CO2:0.06mol,设容器的体积为1L,根据C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g),K=(0.06×0.06)÷(0.08×0.08)=0.56;
③20min时,容器中NO、甲、乙的浓度为0.08、0.06、0.06,20min后,升高温度,各物质的浓度之比为1:1:1,说明平衡正向移动,而升高温度,平衡向吸热反应方向进行,则该反应的ΔH>0.
(3)根据2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
2N2(g)+3H2O(g)转移6e-,每生成1molN2转移的电子数为3NA。
(4)根据物质转化的流程图可知,反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2+ H2O = NO2+ HNO3+ HCl,向反应后的物质中加入Na2SO3水溶液,生成N2,说明NO2中N元素的化合价降低,做氧化剂,而Na2SO3中的硫元素化合价升高,做还原剂生成Na2SO4 ,则反应Ⅱ的化学方程式为2NO2+ 4 Na2SO3= N2+ 4Na2SO4。
考点:考查反应热的计算,盖斯定律的应用,热化学方程式的书写,化学平衡,氧化还原反应等知识。
本题难度:困难
5、填空题 氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料。
(1)以H2为原料制取氨气进而合成CO(NH2)2的反应如下:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=
参考答案:
本题解析:
本题难度:困难