题目
题型:不详难度:来源:
(1)有关研究需要得到C3H8(g) = 3C(石墨,s) + 4H2(g)的ΔH,但测定实验难进行。设计下图可计算得到:
①ΔH 0(填>、<或=)
②ΔH =
(用图中其它反应的反应热表示)
(2)甲酸、甲醇、甲酸甲酯是重要化工原料。它们的一些性质如下:
物质 | HCOOH | CH3OH | HCOOCH3 |
主要 性质 | 无色液体,与水互溶 K(HCOOH)>K(CH3COOH) | 无色液体,与水互溶 | 无色液体,在水中溶解度小,与醇互溶 |
①工业生产中,反应起始,在甲酸甲酯和水的混合物中加入少量甲酸和甲醇,从反应速率和限度的角度分析所加甲酸和甲醇对甲酸甲酯水解的影响。
甲醇: 。
甲酸: 。
某小组通过试验研究反应HCOOCH3转化率随时间变化的趋势,在温度T1下,采用酯水比为1:2进行实验,测得平衡是HCOOCH3的转化率为25%。
②预测HCOOCH3转化率随时间的变化趋势并画图表示。
③该反应在温度T1下的平衡常数K= 。
(保留两位有效数字)
(3)HCOOH成为质子膜燃料电池的燃料有很好的发展前景。
写出该燃料电池的电极反应式:
。
答案
(1)① > (2分) ②ΔH1-ΔH2-ΔH3 (2分)
(2)①甲醇:是很好的溶剂,能与水和HCOOCH3,增大反应 接触面积,加快反应速率;同时,甲醇也是生成物,生物浓度增 加,不利于平衡右移;(2分)
甲酸:甲酸能电离出H+作催化剂能加快反应速率,同时,甲 酸也是生成物,生成物浓度增加,不利于平衡右移。(2分)
② 如下图 (2分)
③0.048 (2分)
(3)(+)O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O (2分) (-) 2HCOOH - 4e- = 2CO2 ↑+ 4H+ (2分)
解析
试题分析:(1)①图中的能量高低可知ΔH >0 ②由图中可知,放出的总能量为∣ΔH2+ΔH3∣,而吸收的总为,∣ΔH1∣=∣ΔH2+ΔH3∣-∣ΔH∣,
可得ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3
(2) ①审清题意里的“从反应速率和限度的角度分析”抓住影响化学反应速率和限度的相关知识,答“限度”的时候,要注意改变条件是什么,对平衡的影响是向正还是向逆,结果又是什么?
② 这个反应应该是先甲酸的浓度比较小,反应较慢,而后甲酸的浓度增加,反应速率加快,但甲酸又是生成物,它的浓度的增加又会抑制反应向右进行,所以画图的时候要表现出来。
③由酯水比为1:2可知,可设HCOOCH3的浓度为a mol/L ,H2O浓度为 2a mol/L
HCOOCH3(l) + H2O(l) HCOOH(l) + CH3OH(l)
起始 a mol/L 2a mol/L 0 0
变化 0.25a mol/L 0.25a mol/L 0.25a mol/L 0.25a mol/L
平衡 0.75a mol/L 1.75a mol/L 0.25a mol/L 0.25a mol/L
K =" c(HCOOH)" ×c(CH3OH) / c(HCOOCH3)×c(H2O)
="0.25a" mol/L ×0.25a mol/L÷0.75a mol/L ÷1.75a mol/L≈0.048
(3)此题关键字“质子膜”也就是酸性的电解质溶液,书写电极反应式的时候要运用氧化还原反应的特点去写就可以了。
核心考点
试题【(16分)化学反应的能量变化、速率、限度是化学研究的重要内容。(1)有关研究需要得到C3H8(g) = 3C(石墨,s) + 4H2(g)的ΔH,但测定实验难进】;主要考察你对化学反应速率等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(已知该反应△H<0). 在2 L密闭容器中加入一定量NO和CO,当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
物质 T/℃ n/mol | NO | CO | E | F |
初始 | 0.100 | 0.100 | 0 | 0 |
T1 | 0.020 | 0.020 | 0.080 | 0.040 |
T2 | 0.010 | 0.010 | 0.090 | 0.045 |
①请结合上表数据,写出NO与CO反应的化学方程式 .
②根据表中数据判断,温度T1和T2的关系是(填序号)__________。
A.T1>T2 B.T1<T2 C.T1=T2 D.无法比较
(2)已知:4NH3(g) + 3O2(g) = 2N2(g) + 6H2O(g); ΔH= - 1266.8 kJ/mol
N2(g) + O2(g) =" 2NO(g)" ; ΔH =" +" 180.5kJ/mol,
则氨催化氧化的热化学方程式为________________________________________。
(3)500℃下,在A、B两个容器中均发生合成氨的反应。隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动。
当合成氨在容器B中达平衡时,测得其中含有1.0molN2,0.4molH2,0.4molNH3,此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数为___________;保持温度和压强不变,向此容器中通入0.36molN2,平衡将___________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(4)在相同的密闭容器中,用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的两种Cu2O分别进行催化分解水的实验:
ΔH >0
水蒸气的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:
序号 | 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
(5)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。原理:使用惰性电极和乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸。
总反应为:2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH。
过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体,阳极电极反应分别为:
4OH--4e-═O2↑+2H2O; 。
X(g)+Y(g)2Z(g) △H<0。一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
A.反应前2 min的平均速率ν(Z) = 2.0×10-3mol·L-1·min-1
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前ν(逆)>ν(正)
C.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.32 mol气体X和0.32 mol 气体Y,到达平衡时,n(Z)<0.24 mol
D.其他条件不变,向平衡体系中再充入0.16mol气体X,与原平衡相比,达到新平衡时,气体Y的转化率增大,X的体积分数增大
下列说法不正确的是
A.该系统中只存在化学能和电能的相互转化 |
B.在移位反应器中,反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)(ΔH>0),若温度越高,则v(CO)越大 |
C.改质器和移位反应器的作用是将CxHy转化为H2和CO2 |
D.该电池正极的电极反应为O2+4H++4e-=2H2O |
CO2+H2(g) CO(g)+H2O(g) 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min | n(CO2)/mol | H2/ mol |
0 | 1.50 | 1.00 |
t1 | | 0.40 |
t2 | 0.90 | |
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2O)=0.60 /t1 mol·L-1·min-1
B.温度升至800℃,上述反应平衡常数为1.56,则正反应为放热反应
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入1.00 molH2,与原平衡相比,达到新平时CO2转化率增大,H2的体积分数增大
D.保持其他条件不变,起始时向容器中充入1.00 molCO和1.50 molH2O,到达平衡时,c(CO2)=0.90 mol/L
(1)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.2kJ·mol-1。在一定条件下反应时,当生成标准状况下33.6LNH3时,放出的热量为 。
(2)合成氨混合体系在平衡状态时NH3的百分含量与温度的关系如下图所示。由图可知:
①温度T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2 (填“>”或“<”)。若在恒温、恒压条件下,向平衡体系中通入氦气,平衡 移动、(填“向左”、“向右”或“不”)。
②T2温度时,在1L的密闭容器中加入2.1mol N2、l.5molH2,经10min达到平衡,则v(H2)= 。达到平衡后,如果再向该容器内通入N2、H2、NH3各0.4mol,则平衡 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)工业上用CO2和NH3反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)H2O(1)+CO(NH2)2(1) △H,
在一定压强下测得如下数据:
①则该反应△H 0,表中数据a d,b f(均选填“>”、‘‘=”或“<”)。
②从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO2、NH3,应如何处理 。
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