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第17讲化学能与热能A组基础题组1.(2017北京朝阳期中,8)联氨(N2H4)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。已知:N2H4(l)+1/2N2O4(l) 3/2N2(g)+2H2O(l)H=-546.45 kJ/molH2O(g) H2O(l)H=-44.0 kJ/mol则2N2H4(l)+N2O4(l) 3N2(g)+4H2O(g)的H是()A.-916.9 kJ/molB.-458.45 kJ/molC.+916.9 kJ/molD.+458.45 kJ/mol2.(2017北京西城期末,6)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H=a kJmol-1,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法中,不正确的是()A.ac(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)b.吸收初期:2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(Na+)c.吸收全进程:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)后期析出固体的成分及析出固体的原因是。当吸收剂失效时,请写出一种可使其再生的方法(用化学方程式表示):。11.从古至今,铁及其化合物在人类生产、生活中的作用发生了巨大变化。(1)古代中国四大发明之一的司南是由天然磁石制成的,其主要成分是(填字母序号)。a.Feb.FeOc.Fe3O4d.Fe2O3(2)现代利用铁的氧化物循环裂解水制氢气的过程如下图所示。整个过程与温度密切相关,当温度低于570 时,Fe3O4(s)和CO(g)反应得到的产物是Fe(s)和CO2(g),阻碍循环反应的进行。已知:Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g)H1=+19.3 kJmol-13FeO(s)+H2O(g) Fe3O4(s)+H2(g)H2=-57.2 kJmol-1C(s)+CO2(g) 2CO(g)H3=+172.4 kJmol-1铁的氧化物循环裂解水制氢气的总反应的热化学方程式是。下图表示其他条件一定时,Fe3O4(s)和CO(g)反应达平衡时CO(g)的体积百分含量随温度的变化关系。.反应Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)的H0(填“”“”或“=”),理由是。.随温度升高,反应Fe3O4(s)+CO(g) 3FeO(s)+CO2(g)的平衡常数的变化趋势是;1 040 时,该反应的化学平衡常数的数值是。(3)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如下:复分解反应的离子方程式是。 如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中的CN-,方案如下: 若试纸变蓝,则证明食品中含有CN-,请解释检测时试纸中FeSO4的作用:。答案精解精析A组基础题组1.A根据盖斯定律,由2-4可得目标方程式,则H=(-546.45 kJ/mol)2+44.0 kJ/mol4=-916.9 kJ/mol。2.CA项,根据图像知,该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量,属于放热反应,则aT1;相同条件下,温度越高反应速率越快,达到化学平衡状态的时间越短.如图中虚线:(2)ac碳酸氢钠;碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小,依据反应Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3可知,水的质量减小,溶质质量增大2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O解析(1)根据能量变化示意图可知,热化学方程式为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H=-36 kJmol-1;.相同条件下,温度越高,反应速率越快,达到化学平衡状态的时间越短,故温度:T2T1;.其他条件相同,T2温度下起始充入0.5a L半水煤气,最终平衡与起始充入a L半水煤气时等效,平衡时(H2)不变,但因浓度降低,所以反应速率下降,达到平衡的时间延长;(2)a项,吸收前,溶质为Na2CO3,c(Na+)最大,其次为c(CO32-),由H2O H+OH-和CO32-+H2O HCO3-+OH-可知,c(OH-)比c(HCO3-)略大,故c(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-);b项,CO2被吸收后,溶液中钠元素和碳元素的物质的量之比不再为21;c项,吸收全进程中,溶液中均存在电荷守恒,即c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-);相同温度下,NaHCO3溶解度小于Na2CO3,饱和Na2CO3溶液吸收CO2后,水的质量减小,溶质质量增大,故会有NaHCO3固体析出;吸收剂失效后转化为NaHCO3,NaHCO3受热易分解,故通过加热可实现吸收剂再生,即2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O。11.答案(1)c(2)C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g)H=+134.5 kJmol-1 .当其他条件一定时,温度升高,CO的体积百分含量增大,即平衡Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g)逆向移动,故H0.增大4 (3)3Fe(CN)64-+4Fe3+ Fe4Fe(CN)63碱性条件下,Fe2+与CN-结合生成Fe(CN)64-;Fe2+被空气中的O2氧化生成Fe3+;Fe(CN)64- 与Fe3+反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色解析(1)具有磁性的物质为四氧化三铁(Fe3O4)。(2)根据循环反应转化图可知,总反应为C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),其焓变H=H1+H2+H3=+134.5 kJmol-1;.温度低于570 时,发生反应Fe3O4(s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g),当其他条件一定时,温度升高,CO的体积百分含量增大,说明平衡逆向移动,故H0;.该反应为吸热反应,故随着温度的升高平衡常数增大;反应后CO的体积百分含量为20%,则CO2的体积百分含量为80%,故该反应的平衡常数K=c(CO2)/c(CO)=4。
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