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题目
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在25 ℃、101 kPa时,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别是-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-393.5 kJ·mol-1,则CH4(g)―→C(s)+2H2(g)的ΔH是(  )
A.-74.8 kJ·mol-1B.+74.8 kJ·mol-1
C.-211.0 kJ·mol-1D.+211.0 kJ·mol-1

答案
B
解析
依题写出热化学方程式:①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律①-②×2-③得:CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH=+74.8 kJ·mol-1
核心考点
试题【在25 ℃、101 kPa时,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别是-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-393.5 kJ】;主要考察你对焓变、反应热等知识点的理解。[详细]
举一反三
对于反应:C2H4(g)=C2H2(g)+H2(g),2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g),当升高温度时都向右移动。①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH1;②2C(s)+H2(g)=C2H2(g)ΔH2;③2C(s)+2H2(g)=C2H4(g) ΔH3。则①②③中ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小顺序排列正确的是(  )
A.ΔH1>ΔH2>ΔH3B.ΔH2>ΔH3>ΔH1C.ΔH2>ΔH1>ΔH3D.ΔH3>ΔH2>ΔH1

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新的《环境空气质量标准》将于2016年1月1日在我国全面实施。据此,环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标,为公众提供健康指引,引导当地居民合理安排出行和生活。
(1)汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因________________________________________
(2)汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:
N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1;该反应的ΔS________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)将0.20 mol NO和0.10 mol CO充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中,在不同条件下反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示。

①计算产物N2在6~9 min时的平均反应速率v(N2)=________mol·L-1·min-1
②第12 min时改变的反应条件为________(填“升温”或“降温”);
③计算反应在第24 min时的平衡常数K=________。若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.060 mol,平衡将________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(4)环境监测中还可用沉淀法测定空气中含有较高浓度SO2的含量,经查得一些物质在20 ℃的数据如下表:
溶解度(S)/g
溶度积(Ksp)
Ca(OH)2
Ba(OH)2
CaSO3
BaSO3
 0.160
3.89
6.76×10-3
5.48×10-9
 
①吸收SO2最合适的试剂是________[填“Ca(OH)2”或“Ba(OH)2”]溶液;
②在20 ℃时,向CaSO3悬浊液中滴加适量的BaCl2溶液,当CaSO3向BaSO3的转化达到平衡时,溶液中的=____________(写出表达式即可)。
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近年来我国汽车拥有量呈较快增长趋势,NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:

①写出该反应的热化学方程式:_________________________________________。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是___________________________
(2)在汽车上安装高效催化转化器,可有效降低NOx的排放。某研究性学习小组在技术人员的指导下,在某温度时,按下列流程探究某种催化剂作用下反应2NO+2CON2+2CO2 ΔH<0的反应速率。
汽车尾气→尾气分析仪→催化反应器→尾气分析仪
用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)(×104 mol·L1)
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c(CO)(×103 mol·L1)
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
 
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
①前2 s内的平均反应速率v(N2)=________。
②在该温度下,反应的平衡常数K=________L·mol1(写出计算结果)。
③对于该可逆反应,通过综合分析以上信息,至少可以说明________(填字母)。
A.该反应的反应物混合后很不稳定
B.该反应一旦发生将在很短的时间内完成
C.该反应体系达到平衡时至少有一种反应物的百分含量较小
D.该反应在一定条件下能自发进行
E.该反应使用催化剂意义不大

(3)通过NOx传感器监测NOx的含量,其工作原理示意图如上图:
①Pt电极上发生的是__________反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:________________________________________。
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(1)已知:
①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) ΔH=-272.0 kJ·mol1
②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) ΔH=-1675.7 kJ·mol1
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是____________________________________

(2)某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B(如上图所示)。
①根据图判断该反应达到平衡后,其他条件不变,升高温度,反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”);
②其中B历程表明此反应采用的条件为________(选填序号)。
A.升高温度      B.增大反应物的浓度   C.降低温度  D.使用催化剂
(3)1000 ℃时,硫酸钠与氢气发生下列反应:Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)
该反应的平衡常数表达式为________________________________;
已知K1000 <K1200 ,若降低体系温度,混合气体的平均相对分子质量将会________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)常温下,如果取0.1 mol·L1 HA溶液与0.1 mol·L1 NaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计),测得混合液的pH=8。
①混合液中由水电离出的OH浓度与0.1 mol·L1 NaOH溶液中由水电离出的OH浓度之比为________;
②已知NH4A溶液为中性,又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出,试推断(NH4)2CO3溶液的pH________7(填“<”“>”或“=”);相同温度下,等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为(填序号)________。
a.NH4HCO3  b.NH4A       c.(NH4)2CO3  d.NH4Cl
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碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol1
以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是________。(填序号)
A.升高温度B.增加碳的用量C.加入催化剂D.用CO吸收剂除去CO
(2)已知:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol1,则CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的焓变ΔH=________。
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨作电极,该电池负极反应式为__________________________________。
若用该电池提供的电能电解60 mL NaCl溶液,设有0.01 mol CH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部逸出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=________。
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。得到如下数据:
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
H2
CO
 
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
 
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)________。改变反应的某一条件,反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)__________________________
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如图甲所示。

请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为________________________________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其他条件相同,请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
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