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1、填空题 把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径I:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1<0①
途径II:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0③
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4<0④
请回答下列问题:
(1)途径I放出的热量______(填“大于”“等于”或“小于”)途径II放出的热量.
(2)△H1、△H2、△H3、△H4的数学关系式是______.
(3)12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量.其热化学方程式为______.
参考答案:(1)由盖斯定律可知:若是一个反应可以分步进行,则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同,故答案为:等于;
(2)根据盖斯定律,反应1=反应2+反应3×12+反应4×12所以△H1=△H2+12(△H3+△H4),故答案为:△H1=△H2+12(△H3+△H4);
(3)12g炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量,即1mol炭粉在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳,放出110.35kJ热量,热化学方程式为:C(s)+12O2(g)=CO(g)△H=-110.35kJ?mol-1,故答案为:C(s)+112O2(g)=CO(g)△H=-110.35kJ?mol-1.
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 煤燃烧的反应热可通过以下两个途径来利用:a.利用煤在充足的空气中直接燃烧产生的反应热;b.先使煤与水蒸气反应得到氢气和一氧化碳,然后使得到的氢气和一氧化碳在充足的空气中燃烧。这两个过程的热化学方程式为:
a.C(s)+O2(g) =CO2(g);ΔH=E1 ①
b.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=E2 ②
H2(g)+1/2O2(g) =H2O(g);ΔH=E3 ③
CO(g)+1/2O2(g) =CO2(g);ΔH=E4 ④
(1)与途径a相比,途径b有较多的优点,即______________________ 。
(2)上述四个热化学方程式中ΔH>0的反应有__________________________ 。
(3)等质量的煤分别通过以上两条不同的途径产生的可利用的总能量关系正确的是_____________ 。
A.a比b多 B.a比b少 C.a与b在理论上相同 D.两者无法比较
(4)根据能量守恒定律,E1、E3、E4之间的关系为_________________________。
参考答案:(1)煤的利用率高,变成气体燃料后,运输方便,使燃料充分燃烧。
(2)②
(3)C
(4)E1=E2+E3+E4
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 I.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2,则△H=______(用含△H1、△H2代数式表示)
(2)高炉炼铁反应的平衡常数表达式K=______.
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.
| Fe2O3 | CO | Fe | CO2 甲/mol 1.0 1.0 1.0 1.0 乙/mol 1.0 1.5 1.0 1.0
|
①甲容器中CO的平衡转化率为______.
②下列说法正确的是______(填编号).
A.若容器压强恒定,反应达到平衡状态B.若容器内气体密度恒定,反应达到平衡状态
C.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的D.增加Fe2O3就能提高CO的转化率
II.纳米MgO可用尿素与氯化镁合成.某小组研究该反应在温度为378~398K时的反应
时间、反应物配比等因素对其产率的影响.请完成以下实验设计表:
编号 | 温度/K | 反应时间/h | 反应物物质的量配比 | 实验目的 ① 378 3 3:1 | 实验②和④探究______ 实验②和______探究反应时间对产率的影响 ② 378 4 4:1 ③ 378 3 ______ ④ 398 4 4:1
|
如图为温度对纳米MgO产率(曲线a)和粒径(曲线b)的影响,请归纳出温度对纳米MgO制备的影响(写出一条):
______.

参考答案:I.(1)①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1①
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2②
由①-②×3,得到热化学方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=△H1-3△H2,
故答案为:△H1-3△H2;
(2)反应Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K=c3(CO2)c3(CO),故答案为:c3(CO2)c3(CO);
(3)①令平衡时CO的物质的量变化为nmol,则:
Fe2O3(s)+3CO(g)?Fe(s)+3CO2(g)
开始(mol):11 1 1
变化(mol):nn n n
平衡(mol):1-n 1-n n n
所以K=c3(CO2)c3(CO)=n3(CO2)n3(CO)=n3(1-n)3=64,解得n=0.6,所以CO的平衡转化率为0.6mol1mol×100%=60%,故答案为:60%;
②②A、该反应是反应前后气体体积没有变化的反应,容器中的压强不再发生变化,不能证明达到了平衡状态,故A错误;
B、该容器的体积保持不变,根据质量守恒定律知,反应前后混合气体的质量会变,所以容器内气体的密度会变,当容器中气体的密度不再发生变化时,能表明达到化学平衡状态,故B正确;
C、该反应是反应前后气体体积没有变化的反应,增加反应物气体的物质的量平衡不发生移动,转化率不变,故C错误;
D、氧化铁是固体,增加Fe2O3的量,不影响平衡移动,故D错误;
故选:B.
II.实验根据控制变量法进行对比试验,研究温度、反应时间、反应物配比对氧化镁产率的影响.
实验①和③,温度相同,反应时间相同,应研究反应物配比对氧化镁产率的影响,③中反应物配比应为4:1;
实验②和④,反应时间相同,反应物配比相同,温度不同,应是探究温度对产率的影响;
③中反应物配比应为4:1,实验②和③,温度相同、反应物配比相同,反应时间不同,探究反应时间对产率的影响.
故答案为:4:1;温度对产率的影响;③;
由图表中数据可知,在378K~398K,纳米MgO的粒径大小无明显变化,在383K较低温度下有利于形成较小的颗粒,纳米MgO产率随温度的升高而增大.
故答案为:在378K~398K,纳米MgO的粒径大小无明显变化,在383K较低温度下有利于形成较小的颗粒,纳米MgO产率随温度的升高而增大.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 盖斯定律指出:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关。物质A在一定条件下可发生一系列转化,由图判断下列关系错误的是

[? ]
A.A→F,ΔH=-ΔH6
B.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6=1
C.C→F,|ΔH|=|ΔH1+ΔH2+ΔH6|
D.|ΔH1+ΔH2+ΔH3|=|ΔH4+ΔH5+ΔH6|
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 已知下列反应的焓变
(1)CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol
(2)C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol
(3)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol
试计算反应?2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l)的焓变△H=______.
参考答案:已知:(1)CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol
(2)C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol
(3)2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol
利用盖斯定律,将(2)×2+(3)-(1),可得?2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l),
则:△H=2×(-393.5kJ/mol)+(-285.8kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-202.5?KJ/mol,
故答案为:-202.5?KJ/mol.
本题解析:
本题难度:一般