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(1)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-437.3kJ•mol-1H2(g)+12O2(g)═H2O(g)△H=-285.8kJ•mol-1CO(g)+12O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1则固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方
题目详情
(1)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-437.3kJ•mol-1
H2(g)+
O2(g)═H2O(g)△H=-285.8kJ•mol-1
CO(g)+
O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
则固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是______.
(2)我国实施“嫦娥探月”行动的长征火箭中使用偏二甲肼[(CH3)2N-NH2]作为燃料,其与过氧化氢发生反应放出大量热量C2H8N2(l)+8H2O2(l)═N2(g)+2CO2(g)+12H2O(g)△H=-2500kJ/mol.如果1mol偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水,则反应中放出的热量Q______2500kJ(填“<”、“>”或“=”).
(3)恒温恒容下,2mol H2与2mol N2反应达到平衡时,N2为1.8mol,H2的转化率为______;若该反应在恒温恒压条件下进行(其他条件相同),反应达平衡时,H2的转化率比上述条件下H2的转化率______(填“大”、“小”或“相等”).
(4)由甲烷、氧气和KOH溶液组成的新型燃料电池中,负极上发生反应的电极反应式为______.
H2(g)+
1 |
2 |
CO(g)+
1 |
2 |
则固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是______.
(2)我国实施“嫦娥探月”行动的长征火箭中使用偏二甲肼[(CH3)2N-NH2]作为燃料,其与过氧化氢发生反应放出大量热量C2H8N2(l)+8H2O2(l)═N2(g)+2CO2(g)+12H2O(g)△H=-2500kJ/mol.如果1mol偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水,则反应中放出的热量Q______2500kJ(填“<”、“>”或“=”).
(3)恒温恒容下,2mol H2与2mol N2反应达到平衡时,N2为1.8mol,H2的转化率为______;若该反应在恒温恒压条件下进行(其他条件相同),反应达平衡时,H2的转化率比上述条件下H2的转化率______(填“大”、“小”或“相等”).
(4)由甲烷、氧气和KOH溶液组成的新型燃料电池中,负极上发生反应的电极反应式为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-437.3kJ•mol-1
②H2(g)+
O2(g)═H2O(g)△H=-285.8kJ•mol-1
③CO(g)+
O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
依据盖斯定律计算,①-②-③得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是:C(s)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-131.5kJ•mol-1;
故答案为:C(s)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-131.5kJ•mol-1;
(2)气态水变化为液态水是放热过程,C2H8N2(l)+8H2O2(l)═N2(g)+2CO2(g)+12H2O(g)△H=-2500kJ/mol.如果1mol偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水,则反应中放出的热量Q>2500kJ;
故答案为:>;
(3)恒温恒容下,2mol H2与2mol N2反应达到平衡时,N2为1.8mol,反应的氮气物质的量2mol-1.8mol=0.2mol,反应的氢气物质的量为0.6mol,H2的转化率=
×100%=30%;若该反应在恒温恒压条件下进行(其他条件相同),为保持恒压,压强增大,反应达平衡时,H2的转化率比上述条件下H2的转化率大;
故答案为:30%,大;
(4)在碱性溶液中,负极上投放燃料甲烷,发生失电子发生氧化反应:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,正极上投放氧气,发生得电子的还原反应:2O2+4H2O+8e-═8OH-;
故答案为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O;
②H2(g)+
1 |
2 |
③CO(g)+
1 |
2 |
依据盖斯定律计算,①-②-③得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是:C(s)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-131.5kJ•mol-1;
故答案为:C(s)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-131.5kJ•mol-1;
(2)气态水变化为液态水是放热过程,C2H8N2(l)+8H2O2(l)═N2(g)+2CO2(g)+12H2O(g)△H=-2500kJ/mol.如果1mol偏二甲肼与过氧化氢发生上述反应生成液态水,则反应中放出的热量Q>2500kJ;
故答案为:>;
(3)恒温恒容下,2mol H2与2mol N2反应达到平衡时,N2为1.8mol,反应的氮气物质的量2mol-1.8mol=0.2mol,反应的氢气物质的量为0.6mol,H2的转化率=
0.6mol |
2mol |
故答案为:30%,大;
(4)在碱性溶液中,负极上投放燃料甲烷,发生失电子发生氧化反应:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,正极上投放氧气,发生得电子的还原反应:2O2+4H2O+8e-═8OH-;
故答案为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O;
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