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已知CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g)△H═-Q1;2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)△H═-Q2;H2O(g)→H2O(l)△H═-Q3
常溫下,取體積比為4:1的甲烷和H2的混合氣體112L(標準狀況下)經完全燃燒后恢復到常溫,則放出的熱量為( )
A.4Q1+0.5Q2
B.4Q1+Q2+10Q3
C.4Q1+2Q2
D.4Q1+0.5Q2+9Q3
【答案】分析:根據蓋斯定律書寫生成甲烷、氫氣生成液體水的熱化學反應方程式,根據n=計算混合氣體的物質的量,結合體積分數計算甲烷、氫氣各自物質的量,結合熱化學方程式計算放出的熱量.
解答:解:已知:①、CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H═-Q1
②、2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H═-Q2
③、H2O(g)=H2O(l)△H═-Q3
根據蓋斯定律,①+2×③得CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H═-Q1-2Q3
根據蓋斯定律,②+2×③的2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H═-Q2-2Q3
112L體積比為4:1的甲烷和H2的混合氣體的物質的量為=5mol,
故甲烷的物質的量我5mol×=4mol,完全燃燒生成液體水放出的熱量為(Q1+2Q3)×=4(Q1+2Q3),
氫氣的物質的量為5mol-4mol=1mol,完全燃燒生成液體水放出的熱量為(Q2+2Q3)×=0.5(Q2+2Q3),
故甲烷、氫氣完全燃燒,放出的熱量為:4(Q1+2Q3)+0.5(Q2+2Q3)=4Q1+0.5Q2+9Q3
故選D.
點評:考查反應熱的有關計算,難度中等,注意常溫下生成的水是液態,利用蓋斯定律書物質燃燒生成液態水的熱化學方程式是解題關鍵.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

為解決大氣中CO2的含量增大的問題,某科學家提出“綠色自由”構想:把工廠排出的富含CO2的廢氣經凈化吹入碳酸鉀溶液吸收,然后再把CO2從溶液中提取出來,經化學反應使廢氣中的CO2轉變為燃料甲醇.“綠色自由”構想的部分技術流程如下:

(1)合成塔中反應的化學方程式為
CO2+3H2
一定條件
→CH3OH+H2O
CO2+3H2
一定條件
→CH3OH+H2O
;△H<0.從平衡移動原理分析,低溫有利于提高原料氣的平衡轉化率.而實際生產中采用300℃的溫度,除考慮溫度對反應速率的影響外,還主要考慮了
催化劑的催化活性
催化劑的催化活性

(2)從合成塔分離出甲醇的原理與下列
C
C
操作的原理比較相符(填字母).
A.過濾    B.分液    C.蒸餾    D.結晶
(3)工業流程中一定包括“循環利用”,“循環利用”是提高效益、節能環保的重要措施.“綠色自由”構想技術流程中能夠“循環利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,還包括
高溫水蒸氣
高溫水蒸氣

(4)在體積為2L的合成塔中,充入2mol CO2和6mol H2,測得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示.從反應開始到平衡,v(H2)=
0.24mol/(L?min)
0.24mol/(L?min)
;能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的措施有
增大H2的用量等
增大H2的用量等

(5)如將CO2與H2以1:4的體積比混合,在適當的條件下可制得CH4.已知CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol,H2 (g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H2=-285.8kJ/mol寫出CO2(g)與H2(g)反應生成CH4(g)與液態水的熱化學方程式
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol

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科目:高中化學 來源: 題型:

已知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-Q1 kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH=-Q2 kJ·mol-1

H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-Q3 kJ·mol-1

常溫下取體積比為4∶1的甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L(標準狀況),經完全燃燒后恢復到室溫,則放出的熱量為?(    )?

A.0.4Q1+0.05Q3                                                                                                           B.0.4Q1+0.05Q2?

C.0.4Q1+0.1Q3                                                                                                               D.0.4Q1+0.2Q2

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科目:高中化學 來源: 題型:

碳及其含碳化合物在人們的生產生活中應用廣泛。

(1)天然氣是人們日常生活中的清潔能源。

已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l);  △H1=-890.3kJ·mol1

②2 CO(g)+O2(g)=2CO2 (g);  △H2=-566 kJ·mol1

則反應2 CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的△H=_____________。

(2)甲烷燃料電池的化學方程式為CH4+2O2=CO2+2H2O。某甲烷燃料電池以甲烷為燃料,以空氣為氧化劑,以熔融的K2CO3(其中不含O2和HCO3)為電解質,以具有催化作用和導電性能的稀土金屬為電極。

該燃料電池的負極電極反應式為:CH4-8e+4CO32—=5CO2+2H2O,則其正極電極反應式為____________;為使電解質的組成保持穩定,使該燃料電池長時間穩定運行,在通入的空氣中必須加入________________物質。

(3)以該燃料電池為電源,以鉑作電極電解1000g 4.55%的NaOH溶液,一段時間后,溶液中溶質的質量分數變為5.00%,則陽極產生的氣體在標準狀況下的體積為________L。

(4)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數據:

①實驗A中以v(H2)表示的反應速率為___________________。

②通過計算可知,CO的轉化率實驗A_______________實驗B(填“大于”、“等于”或“小于”),該反應的正反應為______________熱反應(填“吸”或“放”)。

③若實驗C要達到與實驗B相同的平衡狀態,則a、b應滿足的關系是_________________(用含a、b的數學式表示)。

 

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科目:高中化學 來源:2010屆鄭州高中畢業班第三次質量預測理綜化學部分 題型:填空題

碳及其含碳化合物在人們的生產生活中應用廣泛。
(1)天然氣是人們日常生活中的清潔能源。
已知①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l); △H1=-890.3kJ·mol1
②2 CO(g)+O2(g)=2CO2 (g); △H2=-566 kJ·mol1
則反應2 CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的△H=_____________。
(2)甲烷燃料電池的化學方程式為CH4+2O2=CO2+2H2O。某甲烷燃料電池以甲烷為燃料,以空氣為氧化劑,以熔融的K2CO3(其中不含O2和HCO3)為電解質,以具有催化作用和導電性能的稀土金屬為電極。
該燃料電池的負極電極反應式為:CH4-8e+4CO32—=5CO2+2H2O,則其正極電極反應式為____________;為使電解質的組成保持穩定,使該燃料電池長時間穩定運行,在通入的空氣中必須加入________________物質。
(3)以該燃料電池為電源,以鉑作電極電解1000g 4.55%的NaOH溶液,一段時間后,溶液中溶質的質量分數變為5.00%,則陽極產生的氣體在標準狀況下的體積為________L。
(4)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數據:

①實驗A中以v(H2)表示的反應速率為___________________。
②通過計算可知,CO的轉化率實驗A_______________實驗B(填“大于”、“等于”或“小于”),該反應的正反應為______________熱反應(填“吸”或“放”)。
③若實驗C要達到與實驗B相同的平衡狀態,則a、b應滿足的關系是_________________(用含a、b的數學式表示)。

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年河南省原名校高三上學期期聯考化學試卷(解析版) 題型:填空題

Ⅰ.某溶液中僅含下表離予中的5種離子(不考慮水的電離及離子的水解),且各離子的物質的量均相等都為0.0lmol。

①若向原溶液中加入KSCN溶液,無明顯變化。

②若向原溶液中加入過量的鹽酸,有氣體生成.溶液中陰離子種類不變。

③若向原溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。

試回答下列問題

(1)若先向原溶液中先加入過量的鹽酸,再加入KSCN溶液,現象是__________________。該過程中涉及的離子方程式有________________、__________________。

(2)向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反應后,過濾、洗滌、灼燒,最終所得固體為____________________(寫化學式)。

(3)向原溶液中加入足量鹽酸后,用排水法收集所產生的氣體并使氣體恰好充滿容器,將容器倒置于水槽中,再向容器中通入___________mLO2(氣體體積均指標準狀況),能使溶液充滿該容器。

Ⅱ.amolCu2S和bmol FeS投入到v L c mol/L的稀硝酸中;充分反應,生成NO氣體,所得澄清溶液可以看作Cu(NO32、Fe(NO33和H2SO4的混合溶液,則反應中未被還原的硝酸的物質的量為   ___________mol(用同時含有a、b、v、c的表達式表示)。

Ⅲ.已知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)   △H1=a kJ/mol欲計算反應CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的焓變△H2,則還需要查找某反應的焓變△H3,當反應中各物質化學計量數之比為最簡整數比時△H3=b kJ/mol,則該反應的熱化學方程式為______________________________________。

據此計算出△H2=_____________kJ/mol(用含a和b的式子表示)。

 

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