内容正文:
题型01 化学反应的热效应综合应用
1.(24-25高二上·北京朝阳区·期末)以黄铁矿为原料制取硫酸的原理示意图如下。
(1)黄铁矿在通空气前需粉碎,其作用是 。
(2)反应: 是制硫酸的关键步骤。使用作催化剂,涉及如下反应:
i.
ii.______________________ ___________
iii.
①补全反应ii的热化学方程式: 。
______________________ ___________
②下列说法不正确的是 (填序号)。
a.反应i和iii均属于氧化还原反应
b.投入,最多制得
c.使用能提高的平衡转化率
2.(24-25高二上·北京东城区·期末)某小组探究锌和溶液发生置换反应的能量变化。
(1)测定“”反应的反应热。
实验过程如下:
Ⅰ.向包裹隔热层的塑料瓶中加入25mL溶液,盖紧插有温度计的塞子后,缓慢振荡塑料瓶,记录温度。
Ⅱ.向溶液中加入过量锌粉0.5g,盖好塞子,并缓慢振荡。
Ⅲ.测定并记录最高温度值。
Ⅳ.重复步骤Ⅰ~Ⅲ两次,测得该实验温度差平均约为10℃。
代入公式:,计算得。(实验过程忽略温度对焓变的影响)
①Ⅱ中锌粉过量的原因是 。
②生成1molCu时放出的热量为 kJ。
(2)探究反应热产生的原因。
进一步查阅资料得到以下能量关系:
根据以上能量关系得到锌置换出铜的热化学反应方程式: ,其与(1)测得的生成1molCu放出热量的数值不同,主要原因是 。
综上可知,反应热的产生与化学反应中多种能量变化有关。
3.(24-25高二上·北京昌平区·期末)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料,乙烯的制备研究具有重要意义。乙烷可通过多种方法制备乙烯。
方法1. 乙烷热裂解制乙烯:
i. C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1= +136 kJ·mol−1;
方法2. 乙烷-CO2催化氧化制乙烯:
ii. C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +CO(g) + H2O(g) ΔH2;
(1)已知:CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH= +41 kJ·mol−1,则反应ii的ΔH2= kJ·mol−1。
(2)方法1制备乙烯的反应i在恒压条件下进行,为提高乙烯的平衡产率,常通入一定比例的水蒸气,除作为热量载体提高温度外,水蒸气还发挥的作用是 (结合Q与K关系分析)。
4.(23-24高二上·北京房山区·期末)镁基储氢材料MgH2具有储氢量高、成本低廉等优点,发展前景广阔。
Ⅰ.MgH2热分解放出H2,反应的能量变化如图所示。
(1)写出MgH2热分解的热化学方程式 。
(2)提高H2平衡产率的措施有 (答1条即可)。
5.(23-24高二上·北京东城区·期末)2023年10月,“神舟十七号”载人飞船成功发射升空,标志着我国航天事业的飞速发展。火箭推进剂的研究是航天工业中的重要课题,常见火箭推进剂的燃料包括汽油、肼等。
(1)火箭推进剂可用做燃料,做氧化剂。已知气体与足量气体充分反应生成氮气与水蒸气时放出的热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如图所示,分析其反应机理:
①化学反应的各步反应中,速率最慢的一步是整个化学反应的速率控制步骤,该步简称“速控步”。上述历程中的速控步是第 步。
②由第ⅲ步变化可推断键能大于键能,推断依据是 。
③工业上采用微通道反应器甲烷干重整方法制取氢气,涉及反应如下:
A.
B.
已知:产物中平衡时的氢碳比随温度的变化如图所示。
分析图中氢碳比随温度升高增大的原因是 。
6.(23-24高二上·北京朝阳区·期末)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力居世界首位。
(1)的电子式是 。
(2)以为氢源合成氨。
①是合成的催化剂,在催化剂表面解离为氮原子,是合成氨的关键步骤。基态Fe原子的价层电子排布式为 。
②根据下图所示的能量转换关系,回答问题。
i.、合成的热化学方程式为 。
ii.N的价电子层 d轨道(填“有”或“没有”),一般来说,N不能形成5个共价键。
7.(23-24高二上·北京海淀区·期末)金属矿物常以硫化物形式存在,如等。
Ⅰ.掺烧和,用于制铁精粉和硫酸
(1)已知:为吸热反应。时,固体在氧气中完全燃烧生成气态和固体,放出热量。
①与反应的热化学方程式为 。
②将与掺烧(混合燃烧),其目的包括 (填字母)。
节约燃料和能量 为制备硫酸提供原料 减少空气污染
(2)常带一定量的结晶水。分解脱水反应的能量变化如图所示。
① 。
②为维持炉内温度基本不变,所带结晶水越多,掺烧比应 。(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.浸出法处理
8.(23-24高二上·北京昌平区·期末)利用工业废气(含)催化合成甲醇有利于实现碳中和。
(1)某研究小组设计以下两个利用工业废气中的合成甲醇的反应并进行选择。
反应
ⅰ.
ⅱ.
从化学反应的方向角度思考,该小组选择反应ⅰ进行研究的原因是 。
(2)在利用反应ⅰ合成甲醇过程中,还发生副反应
ⅲ.
该小组发现可利用反应ⅰ、ⅲ设计合成甲醇的反应: kJ•mol-1。
9.(23-24高二上·北京石景山区·期末)丙烯是应用广泛的化工原料,工业上两种利用丙烷制备丙烯的反应如下:
I.丙烷直接脱氢:
II.氧化丙烷脱氢:
回答下列问题:
(1)反应 ∆H= kJ∙mol-1。
(2)一定条件下,向1L实验容器中充入1mol气态C3H8发生反应Ⅰ。其中主要副反应为:III.丙烷裂解:。下图为测得不同温度下C3H6的平衡产率:
温度高于T0,C3H6的平衡产率随温度升高而减小的原因是 。
(3)运用丙烷直接脱氢法,在相同温度和催化剂条件下,体积均为0.5L的恒容密闭容器中只发生反应I,测得反应的有关数据如下:
容器
编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系的能量变化
C3H8(g)
C3H6(g)
H2(g)
a
0
1
1
放热32kJ
b
1
0
0
吸热QkJ
c
0.2
0.8
0.8
∆Hc
①容器a达到平衡时C3H8(g)的平衡浓度为c(C3H8)= ,平衡常数为 。
②容器b经过5分钟达到平衡,则用C3H8(g)表示化学反应速率v(C3H8)= ,反应吸收热量Q为 kJ。
③容器c达到平衡时,反应对外 (填吸收或放出)热量。
10.(22-23高二上·北京大兴区·期末)减排能有效降低温室效应,同时也是一种重要的资源,因此捕集与转化技术研究备受关注。
I.催化加氢制甲醇
(1)已知: kJ⋅mol
kJ⋅mol
则催化加氢制甲醇的热化学方程式为 。若反应①为慢反应(活化能高),下列图中能体现上述能量变化的是 。
Ⅱ.离子液体聚合物捕集
(2)已知离子液体聚合物在不同温度和不同流速下,吸附容量随时间的变化如图1和图2
结合图1和图2分析:
①离子液体聚合物捕集的反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②离子液体聚合物捕集的有利条件为 。
11.(22-23高二上·北京房山区·期末)的综合利用具有重要意义。回答下列问题:
我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程示意图如下。
用化学方程式表示该过程 ,该反应为 反应。(填“吸热”或“放热”)
12.(22-23高二上·北京平谷区·期末)按要求回答下列问题:
(1)已知:I.
II.
III.
①表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
②写出CO燃烧的热化学方程式 。
③ 。
(2)下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一
①在容积不变的密闭容器中,将2.0mol的CO与8.0mol的混合加热到830℃,达到平衡时CO的转化率80%,此温度下该反应的平衡常数 ,放出的热量为 。
②若保持温度不变,把容器的容积缩小一半,则正反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),逆反应速率 ,CO的转化率 ,平衡常数 。
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题型01 化学反应的热效应综合应用
1.(24-25高二上·北京朝阳区·期末)以黄铁矿为原料制取硫酸的原理示意图如下。
(1)黄铁矿在通空气前需粉碎,其作用是 。
(2)反应: 是制硫酸的关键步骤。使用作催化剂,涉及如下反应:
i.
ii.______________________ ___________
iii.
①补全反应ii的热化学方程式: 。
______________________ ___________
②下列说法不正确的是 (填序号)。
a.反应i和iii均属于氧化还原反应
b.投入,最多制得
c.使用能提高的平衡转化率
【答案】(1)增大矿石的接触面积,提高反应速率
(2) bc
【分析】黄铁矿与空气中的氧气发生氧化还原反应,生成和等,将中通入空气,在400~500℃下发生反应生成,反应方程式为,利用98.3%的浓硫酸吸收制备浓硫酸。
【详解】(1)黄铁矿在使用前需粉碎,可增大接触面积,提高反应速率;
(2)①根据盖斯定律可知反应可得到反应: ,将代入后可得反应ii为,反应热;
②a.反应i中V由+5价降低到+4价,S由+4价升高到+6价,有元素化合价升降,属于氧化还原反应,反应iii中V由+4价升高到+5价,O由0价降低到-2价,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,a项正确;
b.反应i为可逆反应,因此投入,不能制得,b项错误;
c.反应中为催化剂,加入催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率,但平衡不移动,不能提高的转化率,c项错误;
答案选bc;
2.(24-25高二上·北京东城区·期末)某小组探究锌和溶液发生置换反应的能量变化。
(1)测定“”反应的反应热。
实验过程如下:
Ⅰ.向包裹隔热层的塑料瓶中加入25mL溶液,盖紧插有温度计的塞子后,缓慢振荡塑料瓶,记录温度。
Ⅱ.向溶液中加入过量锌粉0.5g,盖好塞子,并缓慢振荡。
Ⅲ.测定并记录最高温度值。
Ⅳ.重复步骤Ⅰ~Ⅲ两次,测得该实验温度差平均约为10℃。
代入公式:,计算得。(实验过程忽略温度对焓变的影响)
①Ⅱ中锌粉过量的原因是 。
②生成1molCu时放出的热量为 kJ。
(2)探究反应热产生的原因。
进一步查阅资料得到以下能量关系:
根据以上能量关系得到锌置换出铜的热化学反应方程式: ,其与(1)测得的生成1molCu放出热量的数值不同,主要原因是 。
综上可知,反应热的产生与化学反应中多种能量变化有关。
【答案】(1) 保证硫酸铜完全反应 213.2
(2) 实验中测定的与计算的反应热对应物质状态不同,金属由固态到气态,需要吸收能量
【详解】(1)①Ⅱ中锌粉过量的原因是保证硫酸铜完全反应;
②生成1molCu时放出的热量为213.2kJ
(2);实验中测定的与计算的反应热对应物质状态不同,因经历金属由固态到气态,再由气态到离子形式,金属由固态到气态需要吸收能量。
3.(24-25高二上·北京昌平区·期末)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料,乙烯的制备研究具有重要意义。乙烷可通过多种方法制备乙烯。
方法1. 乙烷热裂解制乙烯:
i. C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1= +136 kJ·mol−1;
方法2. 乙烷-CO2催化氧化制乙烯:
ii. C2H6(g) +CO2(g) C2H4(g) +CO(g) + H2O(g) ΔH2;
(1)已知:CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH= +41 kJ·mol−1,则反应ii的ΔH2= kJ·mol−1。
(2)方法1制备乙烯的反应i在恒压条件下进行,为提高乙烯的平衡产率,常通入一定比例的水蒸气,除作为热量载体提高温度外,水蒸气还发挥的作用是 (结合Q与K关系分析)。
【答案】(1)+177
(2)Q=,恒压条件下通入水蒸气,容积变大,各组分浓度同程度减小,使Q<K,平衡正向移动,乙烯平衡产率增大
【详解】(1)反应i.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1= +136kJ·mol−1,反应ii.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH2,设反应3为CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)ΔH= +41 kJ·mol−1,由盖斯定律可知,反应i+反应3=反应ii,则反应ii的ΔH2=ΔH1+ΔH = +136kJ·mol−1+(+41 kJ·mol−1)=+177kJ·mol−1;
(2)反应i.C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1= +136 kJ·mol−1,反应i在恒压条件下进行,为提高乙烯的平衡产率,常通入一定比例的水蒸气,可以作为热量载体提高温度,同时Q=,恒压条件下通入水蒸气,容积变大,各组分浓度同程度减小,使Q<K,平衡正向移动,乙烯平衡产率增大;
4.(23-24高二上·北京房山区·期末)镁基储氢材料MgH2具有储氢量高、成本低廉等优点,发展前景广阔。
Ⅰ.MgH2热分解放出H2,反应的能量变化如图所示。
(1)写出MgH2热分解的热化学方程式 。
(2)提高H2平衡产率的措施有 (答1条即可)。
【答案】(1)MgH2(s)Mg(s) + H2(g) ΔH=+75 kJ/mol
(2)升温、减压、及时移走氢气
【详解】(1)该反应的反应物总能量低于生成物总能量,是吸热反应,ΔH=(160-85) kJ/mol =+75 kJ/mol,该反应热化学方程式为MgH2(s)Mg(s) + H2(g) ΔH=+75 kJ/mol:
(2)该反应为吸热、气体物质的量增大的反应,升高温度、减小压强能使得平衡正向移动,则提高H2平衡产率的措施有:升温、减压、及时移走氢气;
5.(23-24高二上·北京东城区·期末)2023年10月,“神舟十七号”载人飞船成功发射升空,标志着我国航天事业的飞速发展。火箭推进剂的研究是航天工业中的重要课题,常见火箭推进剂的燃料包括汽油、肼等。
(1)火箭推进剂可用做燃料,做氧化剂。已知气体与足量气体充分反应生成氮气与水蒸气时放出的热量,写出该反应的热化学方程式: 。
(2)火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如图所示,分析其反应机理:
①化学反应的各步反应中,速率最慢的一步是整个化学反应的速率控制步骤,该步简称“速控步”。上述历程中的速控步是第 步。
②由第ⅲ步变化可推断键能大于键能,推断依据是 。
③工业上采用微通道反应器甲烷干重整方法制取氢气,涉及反应如下:
A.
B.
已知:产物中平衡时的氢碳比随温度的变化如图所示。
分析图中氢碳比随温度升高增大的原因是 。
【答案】(1)
(2) ⅰ 该步反应涉及一个键断裂的吸热过程和一个键形成的放热过程,总反应放热,可推测键能大于键能 随着温度的升高,反应A、B的平衡均向正反应方向移动,且反应A正向移动的程度更大
【详解】(1)已知气体与足量气体充分反应生成氮气与水蒸气时放出的热量,则该反应的热化学方程式为;
(2)①化学反应的各步反应中,速率最慢的一步是整个化学反应的速率控制步骤,活化能越大、反应速率越慢,则上述历程中的速控步是第ⅰ步;
②第ⅲ步变化涉及一个键断裂的吸热过程和一个键形成的放热过程,总反应放热,所以可推测键能大于键能;
③反应A.、B.均为吸热反应,随着温度的升高,反应A、B的平衡均向正反应方向移动,且反应A正向移动的程度更大,所以氢碳比随温度升高增大。
6.(23-24高二上·北京朝阳区·期末)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力居世界首位。
(1)的电子式是 。
(2)以为氢源合成氨。
①是合成的催化剂,在催化剂表面解离为氮原子,是合成氨的关键步骤。基态Fe原子的价层电子排布式为 。
②根据下图所示的能量转换关系,回答问题。
i.、合成的热化学方程式为 。
ii.N的价电子层 d轨道(填“有”或“没有”),一般来说,N不能形成5个共价键。
【答案】(1)
(2) 3d64s2 没有
【分析】熔融的为电解质,在电解池中实现氨的合成,总反应为:,阴极反应:,阳极的电极反应是,据此解答。
【详解】(1)
的电子式是,答案:;
(2)①Fe是26号元素,基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,②i.、合成的热化学方程式为,
ii.N的价层电子排布式为2s22p3,价电子层没有d轨道,一般来说,N不能形成5个共价键,答案:3d64s2、、没有;
7.(23-24高二上·北京海淀区·期末)金属矿物常以硫化物形式存在,如等。
Ⅰ.掺烧和,用于制铁精粉和硫酸
(1)已知:为吸热反应。时,固体在氧气中完全燃烧生成气态和固体,放出热量。
①与反应的热化学方程式为 。
②将与掺烧(混合燃烧),其目的包括 (填字母)。
节约燃料和能量 为制备硫酸提供原料 减少空气污染
(2)常带一定量的结晶水。分解脱水反应的能量变化如图所示。
① 。
②为维持炉内温度基本不变,所带结晶水越多,掺烧比应 。(填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.浸出法处理
【答案】(1)
(2) 增大
【详解】(1)①由已知得,时,固体在氧气中完全燃烧生成气态和固体,放出热量,故热化学方程式为:;
②由题可知FeS2燃烧为放热反应,FeSO4分解为吸热反应,FeS2燃烧为放热可为FeSO4分解提供能量,FeSO4分解产生SO2、SO3可作为制铁精粉和硫酸原料;故选 ab;
(2)①根据图象可判断∆H3=∆H4-∆H1-∆H2=+31.4kJ/mol,故答案为+31.4;
②由题可知FeS2燃烧为放热反应,使炉温升高,FeSO4分解为吸热反应,使炉温降低,FeSO4所带结晶水越多,吸收越多,降温越多,维持温度不变,则掺烧比应该增大,故答案为增大;
8.(23-24高二上·北京昌平区·期末)利用工业废气(含)催化合成甲醇有利于实现碳中和。
(1)某研究小组设计以下两个利用工业废气中的合成甲醇的反应并进行选择。
反应
ⅰ.
ⅱ.
从化学反应的方向角度思考,该小组选择反应ⅰ进行研究的原因是 。
(2)在利用反应ⅰ合成甲醇过程中,还发生副反应
ⅲ.
该小组发现可利用反应ⅰ、ⅲ设计合成甲醇的反应: kJ•mol-1。
【答案】(1)反应ⅰ,在低温时能正向自发进行
(2)
【详解】(1)由表格知,该小组选择反应i进行研究是因为反应i中ΔH<0,ΔS<0,在低温时ΔH-TΔS<0能正向自发进行;
(2)已知:ⅰ. ΔH= kJ•mol-1;iii. ΔH=+41.2kJ•mol-1;由盖斯定律可知,反应i减去反应ⅲ可得-49.0kJ•mol-1-41.2kJ•mol-1=-90.2kJ•mol-1;
9.(23-24高二上·北京石景山区·期末)丙烯是应用广泛的化工原料,工业上两种利用丙烷制备丙烯的反应如下:
I.丙烷直接脱氢:
II.氧化丙烷脱氢:
回答下列问题:
(1)反应 ∆H= kJ∙mol-1。
(2)一定条件下,向1L实验容器中充入1mol气态C3H8发生反应Ⅰ。其中主要副反应为:III.丙烷裂解:。下图为测得不同温度下C3H6的平衡产率:
温度高于T0,C3H6的平衡产率随温度升高而减小的原因是 。
(3)运用丙烷直接脱氢法,在相同温度和催化剂条件下,体积均为0.5L的恒容密闭容器中只发生反应I,测得反应的有关数据如下:
容器
编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系的能量变化
C3H8(g)
C3H6(g)
H2(g)
a
0
1
1
放热32kJ
b
1
0
0
吸热QkJ
c
0.2
0.8
0.8
∆Hc
①容器a达到平衡时C3H8(g)的平衡浓度为c(C3H8)= ,平衡常数为 。
②容器b经过5分钟达到平衡,则用C3H8(g)表示化学反应速率v(C3H8)= ,反应吸收热量Q为 kJ。
③容器c达到平衡时,反应对外 (填吸收或放出)热量。
【答案】(1)-494
(2)温度高于T0时,温度对反应III的影响更大,反应III变为主反应,因此乙烯的产率逐渐下降
(3) 0.5mol·L-1 4.5 0.3mol·L-1·min-1 96 放出
【详解】(1)根据盖斯定律,;
(2)反应Ⅰ、反应Ⅲ均为吸热反应,温度高于T0,C3H6的平衡产率随温度升高而减小的原因可能是,温度高于T0时,温度对反应III的影响更大,反应III变为主反应,因此丙烯的平衡产率逐渐下降;
(3)容器a中,起始时各物质物质的量为C3H6(g)1mol,H2(g)1mol,达平衡时体系放热32kJ,根据反应Ⅰ的热化学反应方程式,参与反应的C3H6(g)为0.25mol,H2(g)为0.25mol,列出三段式,达到平衡时,平衡常数;容器a、b中发生的反应为等效平衡,平衡时,a、b容器中各气体浓度相同,平衡时,参与反应的,;列出容器b中反应三段式,,根据反应Ⅰ的热化学方程式,参与反应的各气体均为时,反应吸收的热量为;根据容器c中起始时加入各物质的物质的量可知,反应逆向进行程度更大,该反应达到平衡时,反应对外放出热量。
10.(22-23高二上·北京大兴区·期末)减排能有效降低温室效应,同时也是一种重要的资源,因此捕集与转化技术研究备受关注。
I.催化加氢制甲醇
(1)已知: kJ⋅mol
kJ⋅mol
则催化加氢制甲醇的热化学方程式为 。若反应①为慢反应(活化能高),下列图中能体现上述能量变化的是 。
Ⅱ.离子液体聚合物捕集
(2)已知离子液体聚合物在不同温度和不同流速下,吸附容量随时间的变化如图1和图2
结合图1和图2分析:
①离子液体聚合物捕集的反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②离子液体聚合物捕集的有利条件为 。
【答案】(1) A
(2) 放热 25°C、10
【详解】(1)已知:反应①. kJ⋅mol
反应②. kJ⋅mol
由盖斯定律可知,催化加氢制甲醇的总反应为反应①+反应②,则;则热化学方程式为。反应①是慢反应,是总反应的决速步骤,则反应①的活化能比反应②的大,且反应①为吸热反应、反应②为放热反应,总反应为放热反应,则A符合;
答案选A。
(2)①由图1可知,达到平衡时二氧化碳吸附量50°C时比25°C时低,低温更有利于二氧化碳的捕集,即升温平衡左移,则离子液体聚合物捕集的反应为放热反应。
②由图1和图2知,温度选择25°C、流速选择10,有利于离子液体聚合物捕集,则离子液体聚合物捕集的有利条件为25°C、10。
11.(22-23高二上·北京房山区·期末)的综合利用具有重要意义。回答下列问题:
我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程示意图如下。
用化学方程式表示该过程 ,该反应为 反应。(填“吸热”或“放热”)
【答案】 放热
【详解】由图可知,CO和CHA转化为产品CH?COOH,依据电子守恒和原子守恒可知,反应 ,反应物总能量大于生成物总能量,故该反应为放热反应;
12.(22-23高二上·北京平谷区·期末)按要求回答下列问题:
(1)已知:I.
II.
III.
①表示C的燃烧热的热化学方程式为 (填序号)。
②写出CO燃烧的热化学方程式 。
③ 。
(2)下列反应是目前大规模制取氢气的方法之一
①在容积不变的密闭容器中,将2.0mol的CO与8.0mol的混合加热到830℃,达到平衡时CO的转化率80%,此温度下该反应的平衡常数 ,放出的热量为 。
②若保持温度不变,把容器的容积缩小一半,则正反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),逆反应速率 ,CO的转化率 ,平衡常数 。
【答案】(1) II △H=-283kJ/mol -614.5kJ/mol
(2) 1 64kJ 增大 增大 不变 不变
【分析】(1)根据盖斯定律计算进行计算;
(2)根据已知条件列三段式进行计算;把容器的容积缩小一半,相当于增大压强,速率增大,平衡往气体分子数减小的方向移动,据此分析。
【详解】(1)①燃烧热25℃、101 kPa时, 1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量,I生成CO,故选II;
②根据盖斯定律,,△H=-2△H1+2△H2=-(-110.5kJ/mol)+ (-393.5kJ/mol)=-283kJ/mol,所以热化学方程式为 △H=-283kJ/mol;
③根据盖斯定律,③=-II+2×I=-393.5kJ/mol+2×(-110.5 kJ/mol)= -614.5kJ/mol;
(2)①在容积不变的密闭容器中,将2.0molCO与8.0mol混合加热到830℃发生上述反应,达到平衡时CO的转化率是80%,即消耗2×80%=1.6mol,列三段式:,;
放出的热量=2mol×80%×40kJ=64kJ;
②若保持温度不变,平衡常数不变,把容器的容积缩小一半,相当于增大压强,正逆反应速率都增大,平衡往气体分子数减小的方向移动,由于该反应左右两边气体分子数相等,所以平衡不移动, CO的转化率不变。
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