熱解反應:CH4 C+2H2↑ 【查看更多】

 

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化學反應過程發生物質變化同時常常伴能量變化，它以熱能形式表現出來，叫反應熱，它有很多種，燃燒熱，中和熱等．
（1）許多化學反應的反應熱可以直接測量，測量儀器叫做
量熱計
量熱計
．
（2）下列△H表示物質燃燒熱的是
△H4、△H5
△H4、△H5
（填序號）；表示中和熱的是
△H6
△H6
（填“△H1、△H2、或△H3”等）．
A.2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）；△H1
B．C（s）+
1
2
O2（g）═CO（g）；△H2
C．CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）；△H3
D．C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H4
E．C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）；△H5
F．NaOH（ag）+HCl（ag）═NaCl（ag）+H2O（l）；△H6
G.2NaOH（ag）+H2SO4（ag）═Na2SO4（ag）+2H2O（l）；△H7
（3）已知15g乙烷完全燃燒生成CO2和液態水，放熱a kJ，下列熱化學方程式正確是
C
C
．
A．C2H6（g）+
7
2
O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）；△H1=+2a kJ/mol
B．C2H6（g）+
7
2
O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）；△H2=-2a kJ/mol
C.2C2H6（g）+7O2（g）═4CO2（g）+6H2O（l）；△H3=-4a kJ/mol
D.2C2H6（g）+7O2（g）═4CO2（g）+6H2O（g）；△H4=-2a kJ/mol
（4）充分燃燒一定丁烷放出熱量161.9kJ，生成的CO2恰好與5mol/L 100mL KOH溶液完全反應生成正鹽，則燃燒1mol丁烷放出能量為
2590.4kJ
2590.4kJ
．
（5）進一步研究表明，化學反應能量變化與鍵能有關．鍵能簡單理解斷開1mol化學鍵吸收能量．下表是鍵能數據：
化學鍵 P-P P-O O=O P=O
鍵能（kJ/mol） 197 360 499 X
已知白磷燃燒熱為2378.0kJ/mol，則X=
433.75
433.75
．

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化學反應過程中發生物質變化的同時，常常伴有能量的變化．這種能量的變化常以熱能的形式表現出來，叫做反應熱．由于反應的情況不同，反應熱可以分為許多種，如燃燒熱和中和熱，等等．

（1）下列ΔH表示物質燃燒熱的是________；表示物質中和熱的是________．（填ΔH1、ΔH2 和ΔH3等）

A．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)      ΔH1；

B．C(s)+1/2O2(g)=CO(g)        ΔH2

C．CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)      ΔH3；

D．C(s)+O2(g)=CO2(g)        ΔH4；

E．C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)       ΔH5

F．NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)      ΔH6

G．2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l)；     ΔH7

（2）2.00gC2H2氣體完全燃燒生成液態水和CO2，放出99.6 kJ的熱量．寫出該反應的熱化學方程式：                                   。

（3）充分燃燒一定量的丁烷放出的熱量大小為Q，生成的CO2恰好與5 mol/L100mL KOH溶液完全反應．求燃燒1 mol丁烷放出的熱量（設其數值為X）                 。

（4）碳和碳的化合物在生產、生活中的應用非常廣泛，“低碳生活”已成潮流，清潔能源的開發、煤的綜合利用等是實現“低碳生活”的重要途徑。甲烷是一種重要的清潔燃料，燃燒放出大量的熱，可直接作為能源用于人類的生產和生活。

    已知：①2CH4（g）+3O2（g）=2CO（g）+4H2O（l） △H1= —1214 kJ/mol

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)                  △H2= —566 kJ/mol

則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式                           ；

請從化學反應的本質解釋甲烷燃燒放出熱量的原因：               。

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化學反應過程發生物質變化同時常常伴能量變化，它以熱能形式表現出來，叫反應熱，它有很多種，燃燒熱，中和熱等．
（1）許多化學反應的反應熱可以直接測量，測量儀器叫做______．
（2）下列△H表示物質燃燒熱的是______（填序號）；表示中和熱的是______（填“△H1、△H2、或△H3”等）．
A.2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）；△H1
B．C（s）+
1
2
O2（g）═CO（g）；△H2
C．CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）；△H3
D．C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H4
E．C6H12O6（s）+6O2（g）═6CO2（g）+6H2O（l）；△H5
F．NaOH（ag）+HCl（ag）═NaCl（ag）+H2O（l）；△H6
G.2NaOH（ag）+H2SO4（ag）═Na2SO4（ag）+2H2O（l）；△H7
（3）已知15g乙烷完全燃燒生成CO2和液態水，放熱akJ，下列熱化學方程式正確是______．
A．C2H6（g）+
7
2
O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）；△H1=+2akJ/mol
B．C2H6（g）+
7
2
O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）；△H2=-2akJ/mol
C.2C2H6（g）+7O2（g）═4CO2（g）+6H2O（l）；△H3=-4akJ/mol
D.2C2H6（g）+7O2（g）═4CO2（g）+6H2O（g）；△H4=-2akJ/mol
（4）充分燃燒一定丁烷放出熱量161.9kJ，生成的CO2恰好與5mol/L100mLKOH溶液完全反應生成正鹽，則燃燒1mol丁烷放出能量為______．
（5）進一步研究表明，化學反應能量變化與鍵能有關．鍵能簡單理解斷開1mol化學鍵吸收能量．下表是鍵能數據：
化學鍵P-PP-OO=OP=O
鍵能（kJ/mol）197360499X
已知白磷燃燒熱為2378.0kJ/mol，則X=______．

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甲醇合成反應為：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）工業上用天然氣為原料，分為兩階段制備甲醇：
（1）制備合成氣：CH4+H2O（g）?CO+3H2．為解決合成氣中H2過量而CO不足的問題，原料氣中需添加CO2：CO2+H2=CO+H2O．為了使合成氣配比最佳，理論上原料氣中甲烷與二氧化碳體積比為
3：1
3：1
．
（2）合成甲醇：①反應過程中物質能量變化如右圖所示．寫出合成甲醇的熱化學方程式
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-（b-a）kJ/mol
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-（b-a）kJ/mol
．
實驗室在1L密閉容器中進行模擬合成實驗．將1molCO和2molH2通入容器中，分別恒溫在300℃和500℃反應，每隔一定時間測得容器中甲醇的濃度如下：（表中數據單位：mol?L-1）
10min 20min 30min 40min 50min 60min
300℃ 0.40 0.60 0.75 0.84 0.90 0.90
500℃ 0.60 0.75 0.78 0.80 0.80 0.80
②300℃時反應開始10分鐘內，H2的平均反應速率為
0.08mol/（L?min）
0.08mol/（L?min）
．
③500℃時平衡常數K的數值為
25
25
．
④300℃時，將容器的容積壓縮到原來的
1
2
，在其他條件不變的情況下，對平衡體系產生的影響是
c、d
c、d
（填字母）．
a．c（H2）減小    b．正反應速率加快，逆反應速率減慢
c．CH3OH的物質的量增加d．重新平衡時c（H2）/c（CH3OH）減小．

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運用化學反應原理研究氮、氧等單質及其化合物的反應有重要意義．
（1）合成氨反應N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則平衡
向左
向左
移動（填“向左”“向右”或“不”）；使用催化劑，上述反應的△H
不改變
不改變
（填“增大”“減小”或“不改變”）．
（2）甲烷在高溫下與水蒸氣反應的方程式為：CH4+H2O=CO+3H2．已知部分物質燃燒的熱化學方程式如下：
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566kJ?mol-1
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ?mol-1
又知1molH2O（g）轉變為1mol H2O（l）時放出44.0kJ熱量．寫出CH4和H2O在高溫下反應的熱化學方程式
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1
．
（3）在25℃下，向濃度均為0.1mol?L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成
Cu（OH）2
Cu（OH）2
沉淀（填化學式），生成該沉淀的離子方程式為
2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+
2NH3?H2O+Cu2+=Cu（OH）2↓+2NH4+
．已知25℃時Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11，KsP[Cu（OH）2]=2.2×10-20．
（4）有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，以N2、H2為電極反應物，以HCl-NH4Cl為電解質溶液制造新型燃燒電池．請寫出該電池的正極反應式
N2+6e-+8H+=2NH4+
N2+6e-+8H+=2NH4+
．
（5）某溫度（t℃）時，測得0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11．在此溫度下，將pH=a的H2SO4溶液VaL與pH=b的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液為中性，且a+b=12，則Va：Vb=
1：10
1：10
．
（6）在25℃下，將a mol?L-1的氨水與0.01mol?L-1的鹽酸等體積混合，反應平衡時溶液中c（NH4+）=c（Cl-）．則溶液顯
中
中
性（填“酸”“堿”或“中”）；用含a的代數式表示NH3?H2O的電離常數Kb=
10-9
a-0.01
10-9
a-0.01
．

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