在一定条件,将A2和B2两种气体通入1 L密闭容器中,发生反应:xA2(g)+yB2(g)2C(g)。2 s内的反应速率:v(A2)=0.5 mol·L-1·s-1,v(B2)=1.5 mol·L-1·s-1,v(C)=1 mol·L-1·s-1。则x和y的值分别为( )
A.2和3 B.3和2 C.3和1 D.1和3
某一反应物的浓度是2.0 mol·L-1,经过4 min后,它的浓度变成1.68 mol·L-1,则在这4 min内它的平均反应速率为( )
A.0.2 mol·L-1·min-1
B.0.1 mol·L-1·min-1
C.0.04 mol·L-1·min-1
D.0.08 mol·L-1·min-1
下列说法正确的是( )
A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
B.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C.化学反应速率的单位由浓度单位决定
D.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值
火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成水蒸气和氮气,放出256.652 kJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为 。
(2)已知H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
(4)发射卫星可用肼为燃料,二氧化氮作氧化剂,两者反应生成氮气和水蒸气。已知:
N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+67.7 kJ·mol-1
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·mol-1
肼和二氧化氮反应的热化学方程式为 。
“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向煤气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了热值高达12 500~16 000 kJ·m-3的煤炭气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。已知:
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1①
2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH2=-483.6 kJ·mol-1②
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH3=+131.3 kJ·mol-1③
则反应CO(g)+H2(g)+O2(g)H2O(g)+CO2(g) ΔH= kJ·mol-1。标准状况下的煤炭气(CO、H2)33.6 L与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应过程中转移 mol e-。
为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应的措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,5 g甲醇(CH3OH,液态)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式: 。
(2)已知化学键的键能为:
化学键 | H—H | N—H | |
键能/( kJ·mol-1) | 436 | 391 | 945 |
又知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a的值为 。
(3)已知:C(石墨,s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2 599 kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298 K时C(石墨,s)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为 。