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科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直...

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。请回答下列问题:

1)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJ/mol

CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-192.9kJ/mol

由上述方程式可知,CH3OH(g)的燃烧热__________(填“大于”、“等于”或小于”)192.9kJ/mol。已知水的汽化热为44 kJ/mol,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________________________

2)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下实验结果如下图所示(注:T1T2均大于300 ℃),该反应为_________反应(填“放热”或“吸热”);在T1温度时,将1 mol CO23 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______________

 

大于 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-124.6kJ/mol 放热 (2-a)/2。 【解析】 (1)燃烧热是指25 ℃,101 kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时的反应热,水的状态应为液态,气态水转化为液态水放热,由②可知CH3OH(g)的燃烧热大于192.9kJ/mol;已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJ/mol,②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-192.9kJ/mol,又因为水的汽化热为44 kJ/mol,即H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol,根据盖斯定律可知+(-)/3即可得到表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+1/2O2=H2O(l) △H=-124.6kJ/mol。 (2)根据题给图像分析可知,T2的反应速率大于T1,由温度升高反应速率增大可知T2>T1,因温度升高,平衡时CH3OH的物质的量减少,则升高温度平衡逆向移动,故正反应为放热反应;利用化学平衡的三段模式法计算: 根据压强之比等于物质的量之比,则容器内的压强与起始压强之比为:(4-2a)/4=(2-a)/2。  
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联氨(又称联肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列问题:

1)联氨分子的电子式为_____________,其中氮的化合价为____________

2)实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为___________

3)①2O2g)+N2g)=N2O4l) △H1

N2g)+2H2g)=N2H4l) △H2

O2g)+2H2g)=2H2Og) △H3

2N2H4l) + N2O4l)= 3N2g)+ 4H2Og) △H4=-1048.9kJ/mol

上述反应热效应之间的关系式为△H4=________________,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________________________________

4)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨第一步电离反应的平衡常数值为___________________(已知:N2H4+H+N2H5+K=8.7×107KW=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_______

5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是_______。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是_______

 

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Na2CO3溶液中滴加盐酸,反应过程中能量变化如下图所示,下列说法正确的是(      

A.反应HCO3-(aq)+H+(aq)CO2(g)+H2O(l) 为放热反应

B.CO32-(aq)+2H+(aq)CO2(g)+H2O(l)  ∆H(∆H1+∆H2+∆H3)

C.∆H1∆H2     ∆H2∆H3

D.H2CO3(aq)CO2(g)+H2O(l),若使用催化剂,则∆H3变小

 

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下列热化学方程式或说法正确的是(  )

A.甲烷的燃烧热为ΔH=-890 kJ·mol1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890 kJ· mol1

B.500 ℃、30 MPa下,将0.5 mol N21.5 mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol1

C.已知:H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=-270 kJ·mol1 ,则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 kJ

D.C中相同条件下,2 mol HF气体的能量小于1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和

 

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在下列各说法中,正确的是

A.对于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(gΔH=-Q kJ·mol1,(Q0),若反应中充入1mol SO2和足量的氧气反应时,放出的热量一定是Q/2 kJ

B.热化学方程式中的化学计量数不能用分数表示

C.Zn(s)+H2SO4(aq)=ZnSO4(aq)+H2(g) ΔH0,该反应的化学能可以转化为电能

D.ΔH的大小与热化学方程式的化学计量数无关

 

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下列说法或表示方法正确的是(    )

A.等物质的量的硫蒸气和固体硫分别完全燃烧,前者放出热量多

B.由C(石墨)=C(金刚石) △H =+1.90 kJ/mol可知,金刚石比石墨稳定

C.在101kPa时,2g氢气完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)= 2H2O(l)  △H=-285.8kJ/mol

D.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)  ΔH>0 反应为熵增反应,任何温度下能自发进行

 

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