碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如图:
则M、N相比,较稳定的是 。(用字母“M”或“N”表示)
(2)已知CH3OH(l)的燃烧热△H=-238.6kJ/mol,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-akJ/mol,则a ________238.6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层生成HCl和CO2,该反应的热化学方程式为____________
2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)△H=-290kJ•mol﹣1,当有710gCl2参加反应时放出的热量为____________。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,已知4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s) =2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ/mol,则反应过程中,每转移5mol电子放出的热量为 kJ。
水煤气(CO 和H2)是合成甲醇的重要原料,它可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol
⑴该反应的平衡常数的表达式为:_________________;升高温度,K值将 ;容器中气体的平均相对分子质量将 。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
⑵上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)部分移走,平衡将 (填序号)。
A.向左移 B.向右移 C.不移动
⑶下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有 (填序号)。
A.单位体积内每消耗1molCO的同时生成1molH2
B.混合气体总物质的量保持不变
C.生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等
D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等
⑷上述反应在t0时刻达到平衡(如图),若在t1时刻改变某一条件,请在图中继续画出t1时刻后c(CO)随时间的变化曲线:
①缩小容器体积(用实线表示)。
②降低温度(用虚线表示)。
⑸某温度下,将4.0mol H2O(g)和足量的炭充入2L的密闭容器中,发生如下反应,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),达到平衡时测得K=1,则此温度下H2O(g)的转化率为 。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(标准状况),实验记录如下(累计值):
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积(mL) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
(1)反应速率最快的时间段是: min (指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min),原因是 ;
(2)反应速率最慢的时间段是: min (指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min),原因是 ;
(3)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列液体:
A.蒸馏水;
B.Na2SO4溶液;
C.NaNO3溶液;
D.CuSO4溶液;
E.Na2CO3溶液,
你认为可行的是__ (填写字母代号)。
(1)已知:2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g) △H =-196.6kJ·mol-1
2NO(g)+O2=2NO2(g) △H =-113.0kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)=SO3(g)+NO(g)的△H = __________。
(2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能:E(P-P)=198kJ·mol-1、E(P-O)=360kJ·mol-1、E(O=O)=498kJ·mol-1,则反应P4(白磷)燃烧生成P4O6的热化学方程式为:___________________。
(3)如图是1molNO2(g)和1molCO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图,请写出NO2和 CO反应的热化学方程式: 。
联合国气候变化大会于2009年12月7~18日在哥本哈根召开。中国政府承诺到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。
(1)有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最符合这一做法的是_________(填序号)。
A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
B.高温使水分解制氢:2H2O2H2↑+O2↑
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑
D.天然气制氢:CH4+H2OCO+3H2
(2)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲 醚 )是解决能源危机的研究方向之一。
已知:CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g) △H = Q1kJ·mol-1
2CH3OH(g)= CH3OCH3(g)+H2O(g) △H = Q2kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) △H = Q3kJ·mol-1
则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为:____________________。
(3)在催化剂和一定温度、压强条件下,CO与H2可反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:p1__________p2 (填“>”、“<”或“ = ”, 下同),该反应的△H__________0 。
反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1 ,反应HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2,则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)( )
A.K1=2K2 B.K1=K22 C.K1= D.K1=K2