填空题 较难0.4 引用1 组卷172
设丙烷和氢气都是理想气体。由石墨和氢气合成丙烷的反应如下：3C(石墨)+4H2
C3H8(g)，丙烷在298K时的生成焓和熵值分别为-103.85kJ·mol-1和270.02J·K-1·mol-1，石墨和氢气的熵值分别为5.74J·K-1·mol-1和130.68J·K-1·mol-1。
(1)在298K时，该反应能否自发进行____ ？求298K时上述反应的平衡常数____ ；
(2)若在298K及101.325kPa下反应，计算平衡时气相混合物中丙烷的摩尔分数_______ ；
(3)若希望丙烷在平衡时气相混合物中的摩尔分数达到0.95，298K时需要加多大的压力____ ？
(4)对有些反应，如水煤气变换反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2O(g)，加压并不能提高产率，但为什么在实际生产过程中需要加压_______ ？
C3H8(g)，丙烷在298K时的生成焓和熵值分别为-103.85kJ·mol-1和270.02J·K-1·mol-1，石墨和氢气的熵值分别为5.74J·K-1·mol-1和130.68J·K-1·mol-1。(1)在298K时，该反应能否自发进行
(2)若在298K及101.325kPa下反应，计算平衡时气相混合物中丙烷的摩尔分数
(3)若希望丙烷在平衡时气相混合物中的摩尔分数达到0.95，298K时需要加多大的压力
(4)对有些反应，如水煤气变换反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2O(g)，加压并不能提高产率，但为什么在实际生产过程中需要加压
2007高二·山东·竞赛
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(1)今有2种燃料，甲烷和氢气，设它们与氧气的反应为理想燃烧，利用下列298K的数据(设它们与温度无关)分别计算按化学计量比发生的燃烧反应所能达到的最高温度_________ 。
火箭所能达到的最大速度与喷气速度及火箭结构有关，由此可得到如下计算火箭推动力Isp的公式：Isp= K
T/M
式中T和分别为热力学温度和平均等压摩尔热容，K为与火箭结构有关的特性常数。
(2)请问：式中的M是一个什么物理量？为什么_________ ？用上述2种燃料作为火箭燃料，以氧气为火箭氧化剂，按化学计量比发生燃烧反应，推动火箭前进，分别计算M值_________ 。
(3)设火箭特性常数K与燃料无关，通过计算说明，上述哪种燃料用作火箭燃料的性能较好_________ ？
氢最有可能成为21世纪的主要能源，但氢气需要由其他物质来制备，制氢的方法之一是以煤的转化为基础。基本原理是用碳、水在气化炉中发生如下反应：
C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g) (1)
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) (2)
利用CaO吸收产物中的CO2：
CaO(s) + CO2(g) CaCO3(S) (3)
产物中的H2与平衡体系中的C、CO、CO2发生反应，生成CH4：
C(s) + 2H(g)CH4(g) (4)
CO(g) + 3H2(g)CH4(g) + H2O(g) (5)
CO2(g) + 4H2(g)CH4(g) + 2H2O(g) (6)
将2 mol C(s)、2 mol H2O(g)、2 mol CaO(s)放入气化炉，在850 °C下发生反应。
已知850 °C下相关物种的热力学参数：
(1)计算气化炉总压为2.50 ×106 Pa时， H2在平衡混合气中的摩尔分数__________ 。
(2)计算850 °C从起始原料到平衡产物这一过 程的热效应__________ 。
(3)碳在高温下是一种优良的还原剂，可用于冶炼多种金属。试写出600 °C碳的可能氧化产物的化学式__________ 。从热力学角度说明原因__________ (假设600 °C反应的熵变、焓变和850°C下的熵变、焓变相同)
C(s) + H2O(g)
CO(g) + H2(g) (1)CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g) (2)利用CaO吸收产物中的CO2：
CaO(s) + CO2(g)
CaCO3(S) (3)产物中的H2与平衡体系中的C、CO、CO2发生反应，生成CH4：
C(s) + 2H(g)
CH4(g) (4)CO(g) + 3H2(g)
CH4(g) + H2O(g) (5)CO2(g) + 4H2(g)
CH4(g) + 2H2O(g) (6)将2 mol C(s)、2 mol H2O(g)、2 mol CaO(s)放入气化炉，在850 °C下发生反应。
已知850 °C下相关物种的热力学参数：
| 物质 |  / (kJ· mol-1) |  /(J·mol-1·K-1) |
| C(s) CO(g) CO(g) CaO(s) CaCO3(s) H2(g) H2O(g) CH4(g) | 8.70 - 93.65 - 368.10 - 606.97 - 1147.40 16.21 -221.76 - 46.94 | 21.04 229.22 260.49 90.58 196.92。 161.08 226.08 236.16 。 |
(2)计算850 °C从起始原料到平衡产物这一过 程的热效应
(3)碳在高温下是一种优良的还原剂，可用于冶炼多种金属。试写出600 °C碳的可能氧化产物的化学式
(1)今有2种燃料，甲烷和氢气，设它们与氧气的反应为理想燃烧，利用下列298K的数据(设它们与温度无关)分别计算按化学计量比发生的燃烧反应所能达到的最高温度
| /kJ·mol-1 |  /J·K-1· mol-1 |  (B)/J·K-1· mol-1 | |
| O2(g) | 0 | 205.1 | 29.4 |
| H2(g) | 0 | 130.7 | 28.8 |
| CH4(g) | -74.81 | 186.3 | 35.5 |
| CO2(g) | -393.5 | 213.6 | 37.1 |
| H2O(l) | -285.8 | 69.9 | 75.3 |
| H2O(g) | -241.8 | 188.8 | 33.6 |
火箭所能达到的最大速度与喷气速度及火箭结构有关，由此可得到如下计算火箭推动力Isp的公式：Isp= K
T/M式中T和
分别为热力学温度和平均等压摩尔热容，K为与火箭结构有关的特性常数。(2)请问：式中的M是一个什么物理量？为什么
(3)设火箭特性常数K与燃料无关，通过计算说明，上述哪种燃料用作火箭燃料的性能较好
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