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题目
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(6分)(2012•重庆)肼(H2N﹣NH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为500、N﹣N为154,则断裂1molN﹣H键所需的能量(kJ)是(             )
A.194B.391C.516D.658

答案
B
解析

试题分析:根据热化学方程式的含义可知:旧键断裂所吸收的能量和新键生成所释放的能量之差即为化学反应焓变的数值,结合图示内容来回答即可.
解:根据图中内容,可以看出N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g),△H3=2752kJ/mol﹣534kJ/mol=2218kJ/mol,
设断裂1molN﹣H键所需的能量为K,即154+4K+500=2218,解得K=391.
故选B.
点评:本题考查学生化学键的断裂和生成与反应的吸放热之间的关系,考查学生知识的灵活应用情况,难度不大.
核心考点
试题【(6分)(2012•重庆)肼(H2N﹣NH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1mol化学键所需的能量(kJ):N≡N为942、O=O为】;主要考察你对能量的相互转化等知识点的理解。[详细]
举一反三
(14分)(Ⅰ)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇。
已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键
C—C
C—H
H—H
C—O
C≡O
H—O
键能/kJ·mol-1
348
413
436
358
1072
463
请回答下列问题:
(1)已知CO中的C与O之间为叁键连接,则工业制备甲醇的热化学方程式为     
                                
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应,在容积固定为2L的密闭容器内充入1 molCO和 2 molH2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在250°C开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4
则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率=      ,该温度下平衡常数K=     ,若升高温度则K值      (填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是       
A.2 v (H2)=" v" (CH3OH)      
B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器中气体的压强保持不变    
D.单位时间内生成 n molCO 的同时生成 2n molH2
(Ⅱ)回答下列问题:
(1)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,
则Ka(HX) ______ Ka(CH3COOH)(填>、<或=)

(2)25℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得pH=6,则溶液中C(CH3COO)-c(Na+)=_________mol·L-1(填精确值)。
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(14分)运用化学反应原理分析解答以下问题
(1)已知: ①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)              △Hl= -91kJ·mol-l
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= -24 kJ·mol-l                ③CO(g) +H2O(g)  CO2(g)+H2(g)       △H3= -41 kJ·mol-l
且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3
    则反应 3CO(g) +3H2(g)       CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=               .
化学平衡常数K=        (用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)一定条件下,若将体积比为1:2的CO和H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应
         3CO(g) +3H2(g)      CH3OCH3(g) +CO2(g),下列能说明反应达到平衡状态是         
a.体系压强保持不变    B.混合气体密度保持不变
c. CO和H2的物质的量保持不变       d.CO的消耗速度等于CO2的生成速率
(3)氨气溶于水得到氨水。在25℃下,将x mol.L-l的氨水与y mol.L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则c(NH4+)____c(Cl)(填“>”、“<”、“=”);用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数             .
(4)科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入NH3。其电池反应式为:4NH3+3O2 = 2N2+6H2O,电解质溶液应显           (填“酸性”、“中性”、“碱性”),
写出正极的电极反应方程式                .
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(15分)(1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g)  2CO2(g)+4H2O(g)  △H=" -1275.6" kJ·mol1
② H2O(l)     H2O(g)                   △H=" +" 44.0 kJ.mol1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                               
(2)甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
方法一
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g)
方法二
CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g)
工业上可用如下方法合成甲醇:
     
方法一                                      方法二
①方法一:该反应的△S      0(填“>”或“<”)。图中曲线a到曲线b的措施是           
               ,恒温恒容时,下列说法能说明反应到达平衡状态的是            
A.体系的平均摩尔质量不再改变                B. V(CO)= V(CH3OH)
C. H2的转化率达到了最大限度                 D. △H不再改变
②方法二:将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应,如图两条曲线分别表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系,其中a点的平衡常数表达式为:             ;a,b两点化学反应速率别用Va、Vb表示,则Va       Vb(填“大于”、“小于”或“等于”)。 已知原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比,则方法一的原子利用率是方法二的原子利用率的            倍(保留两位小数).
(3)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是通电后将Co2氧化成Co3,然后以Co3做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。写出除去甲醇的离子方程式              。 
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(14分)二甲醚(CH3OCH3)和甲醇(CH3OH)都是高效清洁能源。工业上利用煤的气化产物(水煤气)合成甲醇和二甲醚。回答下列问题:
(1)制备二甲醚最后一步反应由Al2O3催化甲醇脱水合成,反应方程式为                      
(2)已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g)  △H= —90.1kJ·mol-1 CO(g)的燃烧热是282.8 kJ·mol-1;H2的燃烧热是285.8 kJ·mol-1写出表示CH3OH (g) 燃烧热的热化学反应方程式                                
(3)二甲醚直接燃料电池比甲醇直接燃料电池更高效,等质量的二甲醚和甲醇完全放电转移电子的物质的量之比是          。用二甲醚直接燃料电池电解足量饱和食盐水,当消耗9.2g二甲醚时理论上阴极产生的气体的体积为        L。(标况下)
(4)在合成中伴有水煤气交换反应:CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),等物质的量的CO(g)和H2O(g)加入密闭容器中反应,平衡时测得结果如下表。
温度
260℃
     280℃
295℃
   310℃
CO转化率
    89%
     80%
    75%
    60%
①请解释CO转化率随温度变化的关系                                        
②列式计算280℃时平衡常数                          
③若平衡体系中,测得H2的压强占总压的30%,要使体系中CO转化率达到70%,应该使温度             (填“升高”、“降低”、“不变”)
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(15分)为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:①  N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
②C和CO的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ·mol-1和-283kJ·mol-1
则2NO(g+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g))   △H=          kJ·mol-1
(2)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。

①CO在0-9min内的平均反应速率v(CO)=________mol(保留两位有效数字);第12 min时改变的反应条件可能为________。
A.升高温度B.加入NOC.加催化剂D.降低温度
②该反应在第24 min时达到平衡状态,CO2的体积分数为________(保留三位有效数字),化学平衡常数K=________(保留两位有效数字)。
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na)=________(用含硫微粒浓度的代数式表示)。
(4)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2。已知常温下0.1 mol的HCOONa溶液pH =10,则HCOOH的电离常数=_________。
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