
?化學(xué)反應(yīng)熱的相關(guān)計(jì)算
非選擇題(共15題)
1.隨著世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的劇增,全球能源緊張及世界氣候面臨越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開(kāi)發(fā)利用CO2引起了全世界的普遍重視。
(1)把煤作為燃料可通過(guò)下列兩種途徑:
途徑I:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1<0①
途徑II:先制成水煤氣:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2>0②
再燃燒水煤氣:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3<0③
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4<0④
則途徑I放出的熱量___________(填“大于”“等于”或“小于”)途徑II放出的熱量;△H1、△H2、△H3、△H4的數(shù)學(xué)關(guān)系式是___________。
(2)在25℃、101kPa下,1克甲醇完全燃料放熱22.68kJ,寫(xiě)出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式___________。
(3)已知①
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8kJ/mol
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370kJ/mol
試計(jì)算④2CO(g)+4H2(g)=H2O(l)+C2H5OH(l)的ΔH=___________。
(4)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒,處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) △H=-235.8kJ?mol-1
已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g) △H=+62.2kJ?mol-1;則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
2. (1) 已知反應(yīng): ①C(s)+1/2O2(g)= CO(g) ΔH1=-110.5 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
寫(xiě)出表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式______________________。
(2) 搭載神舟十一號(hào)航天飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭的助推器、芯一級(jí)、芯二級(jí)應(yīng)用的燃料全部是液態(tài)偏二甲肼和液態(tài)四氧化二氮。其中偏二甲肼(C2H8N2)為火箭燃料,四氧化二氮(N2O4)為氧化劑, 當(dāng)它們混合時(shí),立即產(chǎn)生大量氮?dú)?、二氧化碳和水蒸氣,并放出大量熱?若0.1mol 偏二甲肼與N2O4完全反應(yīng)時(shí),放出 526.65kJ的熱量。寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: ______________________。
3.碳是形成化合物種類最多的元素,其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)有機(jī)物M經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光光照可轉(zhuǎn)化成N,轉(zhuǎn)化過(guò)程如下:
ΔH=+88.6 kJ/mol,
則M、N相比,較穩(wěn)定的是________。
(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱ΔH=-238.6 kJ/mol,CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJ/mol,則a________238.6(填“>”“<”或“=”)。
(3)使Cl2和H2O(g)通過(guò)灼熱的炭層,生成HCl和CO2,當(dāng)有1 mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145 kJ熱量,寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________________。
(4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒,所得物質(zhì)可作耐高溫材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)===2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176 kJ/mol,則反應(yīng)過(guò)程中,每轉(zhuǎn)移1 mol電子放出的熱量為_(kāi)__________________。
(5)汽車排出的尾氣中含有CO和NO等氣體。為了解決污染問(wèn)題,在汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器,可使汽車尾氣中的主要污染物CO和NO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的大氣循環(huán)物質(zhì)。已知:
N2(g)+O2(g) ===2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
請(qǐng)寫(xiě)出污染物CO和NO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的大氣循環(huán)物質(zhì)的熱化學(xué)方程式是: ______________________
4.(一) A和B反應(yīng)生成C,假定反應(yīng)由A、B開(kāi)始,它們的起始濃度均為1mol/l。反應(yīng)進(jìn)行2min后A的濃度為0.8mol/l, B的濃度為0.6mol/l, C的濃度為0.6mol/l。則2min內(nèi)反應(yīng)的平均速率為v(A)=____________,v (B) =____________,v(C)=____________。該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:___________________________。
(二) 比較下列各組熱化學(xué)方程式中的ΔH的大小關(guān)系。
(1)已知1 mol白磷轉(zhuǎn)化成紅磷,放出18.39 kJ的熱量,又知:①P4 (白,s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH1,
②4P(紅,s)+5O2(g)=2P2O5(s) ΔH2。
則ΔH1和ΔH2的關(guān)系:ΔH1____________ΔH2
(2)③ S(g)+O2(g)==SO2(g) △H1
④S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2 ΔH1_____ΔH2
(3)已知:高溫下,在密閉容器中用H2還原WO2可得到金屬鎢。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),WO2(s)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閃O2 (g)。請(qǐng)根據(jù)以下反應(yīng):
⑤WO2 (s) + 2H2 (g) W (s) + 2H2O (g) ΔH = +66.0 kJ· mol-1
⑥WO2 (g) + 2H2 W (s) + 2H2O (g) ΔH = -137.9 kJ· mol-1
計(jì)算出WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH = ______________________。
5.已知下列熱化學(xué)方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
回答下列各問(wèn)題:
(1)表示C的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______;(填序號(hào))
(2)燃燒10 g H2生成液態(tài)水,放出的熱量為_(kāi)_______。
(3)寫(xiě)出表示CO的燃燒熱的熱化學(xué)方程式_______________________________。
6.Ⅰ.已知下列熱化學(xué)方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ?H=-570kJ/mol
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ?H=+483.6kJ/mol
③2CO(g)=2C(s)+O2(g) ?H=+220.8kJ/mol
④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ?H=-787kJ/mol
回答下列問(wèn)題:
(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是___________(填寫(xiě)序號(hào))。
(2)燃燒10gH2生成液態(tài)水,放出的熱量為_(kāi)__________。
(3)CO(g)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________
Ⅱ.已知:工業(yè)上制二甲醚是在一定溫度(230~280℃)、壓強(qiáng)(2.0~10.0MPa)和催化劑作用下進(jìn)行的,反應(yīng)器中發(fā)生了下列反應(yīng):
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1①
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1②
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1③
(4)反應(yīng)器中的總反應(yīng)可表示為3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),計(jì)算該反應(yīng)的ΔH=___________。
(5)已知:①Fe3O4(s)+CO(g)?3FeO(s)+CO2(g) ΔH1=+19.3kJ·mol-1
②3FeO(s)+H2O(g)?Fe3O4(s)+H2(g) ΔH2=-57.2kJ·mol-1
③C(s)+CO2(g)?2CO(g) ΔH3=+172.4kJ·mol-1
碳與水制氫氣總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________。
(6)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出650kJ的熱量。其熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(7)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中,只存在S—F鍵,已知1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,F(xiàn)—F鍵能為160kJ·mol-1,S—F鍵能為330kJ·mol-1,試寫(xiě)出S(s)和F2(g)反應(yīng)生成SF6(g)的熱化學(xué)方程式___________。
7.(1)已知:P4(s)+6Cl2(g)4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1,P4(s)+10Cl2(g)4PCl5(g) ΔH=bkJ·mol-1;破壞PCl5中1mol P—Cl鍵所需能量為ckJ·mol-1,破壞PCl3中1molP—Cl鍵所需能量為1.2ckJ·mol-1。則破壞Cl2中1molCl—Cl鍵所需的能量為_(kāi)__________________。
(2)工業(yè)合成氨時(shí),合成塔中每生成1molNH3放出46kJ的熱量。其反應(yīng)過(guò)程的能量變化如圖。b值為_(kāi)_______kJ。加入催化劑,a值____(填“增大”“減小”或“不變”,下同)。壓縮容器體積,b值___。
(3)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星使用液態(tài)四氧化二氮和液態(tài)偏二甲肼(C2H8N2)作推進(jìn)劑。N2O4與偏二甲肼燃燒產(chǎn)物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g),并放出大量熱,已知10.0 g液態(tài)偏二甲肼與液態(tài)四氧化二氮完全燃燒可放出425 kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。
8.(1)發(fā)射衛(wèi)星用N2H4為燃料,NO2為氧化劑,兩者反應(yīng)生成N2和水蒸氣, 已知
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ⊿ H1= + 67.7kJ/mol;
N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) ⊿ H2= - 534kJ/mol;
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O (g) ⊿ H3= - 484kJ/mol;
H2(g)+F2(g)=2HF(g) ⊿ H4= - 538kJ/mol
①寫(xiě)出N2H4與 NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________________,
②寫(xiě)出N2H4與F2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________
(2)已知反應(yīng):Cl2+2HBr===Br2+2HCl。
Ⅰ.當(dāng)有0.2 mol HCl生成時(shí)放出8.1 kJ的熱量。
Ⅱ.其能量變化示意圖如圖:
由上述數(shù)據(jù)判斷斷開(kāi)1 mol H—Cl 鍵與斷開(kāi) 1 mol H—Br鍵所需能量相差約為_(kāi)_______kJ。
9.根據(jù)已知信息,完成下列問(wèn)題
(1)汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一。壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點(diǎn)之一是利用催化技術(shù)能夠?qū)Ox轉(zhuǎn)變成無(wú)毒的CO2和N2。
已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1,
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2。
則2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3=____(用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)工業(yè)上用水煤氣法制氫氣,
已知:①C(s)+12O2(g)=CO(g) ΔH1=-110.5 kJ·mol-1,
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-483.6 kJ·mol-1。
則水煤氣法制氫氣C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=____kJ·mol-1。
(3)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,
已知:①Cu2O(s)+1/2O2(g)=2CuO(s) ΔH1=-145 kJ·mol-1,
②CuO(s)+H2(g)=Cu(s)+H2O(l) ΔH2=-129 kJ·mol-1,
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJ·mol-1。
則反應(yīng)2Cu(s)+H2O(l)=Cu2O(s)+H2(g) ΔH4=____kJ·mol-1。
(4)工業(yè)上由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ·mol-1,
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=+141.0 kJ·mol-1。
則反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g) ΔH4=____kJ·mol-1。
(5)工業(yè)上用天然氣制備CH3OH。
已知:①CH4(g)+O2(g)=CO(g)+H2(g)+H2O(g) ΔH1=-321.5 kJ·mol-1,
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH2=+250.3 kJ·mol-1,
③CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=-90.0 kJ·mol-1。
則CH4(g)與O2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___。
(6)已知1mol N2H4(l)在O2(g)中燃燒,生成N2(g)和H2O(l),放出622 kJ熱量,則N2H4(l)燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___。
(7)已知0.5mol CH4(g)完全燃燒,生成CO2(g)和H2O(l)時(shí),放出445 kJ熱量,則CH4(g)燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___。
(8)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。已知在300℃、Fe做催化劑時(shí),在氨氣足量的情況下,煙氣中c(NO2):c(NO)=1:1時(shí)脫氮效果最佳,且生成1mol N2(g)反應(yīng)放出的熱量為Q kJ(Q>0),此時(shí)對(duì)應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___。
10.(1)根據(jù)如圖所示情況,判斷下列說(shuō)法中正確的是________。
A.其熱化學(xué)方程式為:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=41 kJ·mol-1
B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.若當(dāng)H2O為液態(tài)時(shí)反應(yīng)熱為ΔH2,則ΔH2>ΔH
(2)25℃、101 kPa下,已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ的熱量,表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式是_________。
(3)已知反應(yīng):N2(g) + O2 (g) = 2NO(g) △H1
2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H2
N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) △H3
利用上述三個(gè)反應(yīng),計(jì)算4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) △H4 的反應(yīng)焓變?yōu)開(kāi)_______________(用含△H1、△H2、△H3的式子表示)。
(4)在25 ℃、101 kPa下,一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ,其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。
11.(1)1.00 L 1.00 mol·L-1 H2SO4溶液與2.00 L 1.00 mol·L-1 NaOH溶液完全反應(yīng),放出114.6 kJ熱量,該反應(yīng)的中和熱為_(kāi)_______,表示其中和熱的熱化學(xué)方程式_________________________________。
(2)在25 ℃、101 kPa時(shí),1.00 g C6H6(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8 kJ的熱量,C6H6的燃燒熱為_(kāi)_______ kJ·mol-1,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________。
12.到目前為止,由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟愂褂米钪饕哪茉础?br />
(1)化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能(焓變,ΔH)與反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)過(guò)程中斷鍵和形成新鍵過(guò)程中吸收和放出能量的大小有關(guān)。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-185 kJ/mol,斷裂1 mol H-H鍵吸收的能量為436 kJ,斷裂1 mol Cl-Cl鍵吸收的能量為247 kJ,則形成1 mol H-Cl鍵放出的能量為_(kāi)______。
(2)燃料燃燒將其所含的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兯枰臒崮?。已知?br />
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
②C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氫氣和甲烷的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒反應(yīng)放出588.05 kJ的熱量,原混合氣體中氫氣的質(zhì)量是_______。根據(jù)以上三個(gè)熱化學(xué)方程式,計(jì)算C(s,石墨)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH為 _______。
13.Ⅰ.已知下列熱化學(xué)方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ?H=-570kJ/mol
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ?H=+483.6kJ/mol
③2CO(g)=2C(s)+O2(g) ?H=+220.8kJ/mol
④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ?H=-787kJ/mol
回答下列問(wèn)題:
(1)上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是_______(填寫(xiě)序號(hào))。
(2)燃燒10gH2生成液態(tài)水,放出的熱量為_(kāi)______。
(3)C(s)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)______
Ⅱ.已知:工業(yè)上制二甲醚是在一定溫度(230~280℃)、壓強(qiáng)(2.0~10.0MPa)和催化劑作用下進(jìn)行的,反應(yīng)器中發(fā)生了下列反應(yīng):
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1 ①
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 ②
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 ③
(4)反應(yīng)器中的總反應(yīng)可表示為3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),計(jì)算該反應(yīng)的ΔH=_______。
14.煙氣中主要污染物SO2、NOx,為消除排放、保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。處理方法一:煙氣經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收,可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NO的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)?? △H1
NO(g)+O2(g)=NO2(g)? ?? △H2
SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)?? △H3
(1)反應(yīng)3NO(g)+?O3(g)=?3NO2(g)的△H=___________(用△H1?、△H2表示)。
(2)N2和O2在一定條件下反應(yīng)生成NO2的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+O2(g) =NO2(g) ΔH=+34 kJ?mol-1.該反應(yīng)為_(kāi)__________(“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)
(3)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化源自于化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵變化時(shí)產(chǎn)生的能量變化。下表為一些化學(xué)鍵的鍵能:
化學(xué)鍵
鍵能(kJ·mol-1)
化學(xué)鍵
鍵能(kJ·mol-1)
N≡N
942
H-O
460
N-H
391
O=O
499
H-H
437
①寫(xiě)出N2和H2反應(yīng)合成氨的熱化學(xué)方程式:___________
②已知:1mol H2O(g)轉(zhuǎn)化為1mol H2O(l)時(shí)放出44.0 kJ的熱量。計(jì)算1g H2完全燃燒時(shí)放出的熱量___________。H2O(g)的穩(wěn)定性___________(“大于”“小于”)H2O(l)。
(4)寫(xiě)出NH3(g)在O2(g)中完全燃燒生成NO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式:___________
15.Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過(guò)渡態(tài)理論:化學(xué)反應(yīng)并不是通過(guò)簡(jiǎn)單的碰撞就能完成的,而是在反應(yīng)物到生成物的過(guò)程中經(jīng)過(guò)一個(gè)高能量過(guò)渡態(tài)。分析圖中信息,回答下列問(wèn)題:
(1)圖一是NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫(xiě)出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________。在反應(yīng)體系中加入催化劑,對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?______,原因是_____。
(2)圖二是紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g)的反應(yīng)過(guò)程與能量關(guān)系圖(圖中的ΔH表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù))。根據(jù)圖二回答下列問(wèn)題:
①PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)的熱化學(xué)方程式_______。
②P(s)和Cl2(g)分兩步反應(yīng)生成1molPCl5(g)的ΔH1與P(s)和Cl2(g)一步反應(yīng)生成1molPCl5(g)的ΔH2關(guān)系是:ΔH2________ΔH1(填“大于”“小于”或“等于”),原因是________。
參考答案
1.等于 △H1=△H2+(△H3+△H4) CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76kJ?mol-1 -339.2kJ/mol 2O3(g)=3O2(g) △H=-285kJ/mol
【詳解】
(1)根據(jù)蓋斯定律,條件不變的情況下,化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)只與起始和最終狀態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān),則途徑Ⅰ放出的熱量=途徑Ⅱ放出的熱量;根據(jù)蓋斯定律,由②+③×+④×= ①,故ΔH1=ΔH2+(ΔH3+ΔH4);
(2)在25℃、101kPa下,1g甲醇物質(zhì)的量,完全燃燒放熱22.68kJ,則1mol甲醇完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量為725.76 kJ,故甲醇燃燒熱是725.76 kJ?mol-1,則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-725.76kJ?mol-1;
(3) 已知①
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=-285.8kJ/mol
③C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3=-1370kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律①×2—③+②×4得;故
(4)6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)ΔH1=-235.8kJ?mol-1 ①;2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)ΔH2=+62.2kJ?mol-1 ②,根據(jù)蓋斯定律,由①×2+②×3可得2O3(g)= 3O2(g)ΔH=ΔH1×2+ΔH2×3=(-235.8kJ?mol-1)×2+(+62.2kJ?mol-1)×3=-285 kJ?mol-1,2O3(g)=3O2(g) △H=-285kJ/mol。
2.CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1C2H8N2(l)+2N2O4(l) ===2CO2(g)+3N2(g)+4 H2O(g) ΔH=-5266.5 kJ·mol-1
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱;
(2)計(jì)算1mol偏二甲肼燃燒放出的熱量,從書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式。
解析:(1)已知:①C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH1=-110.5 kJ·mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ·mol-1
則根據(jù)蓋斯定律可知②-①即得到表示CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1。
(2)0.1mol 偏二甲肼與N2O4完全反應(yīng)時(shí),放出526.65kJ的熱量,則1mol偏二甲肼完全反應(yīng)放出的熱量是5266.5kJ,所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 C2H8N2(l)+2N2O4(l) =2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-5266.5 kJ·mol-1。
點(diǎn)睛:應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算時(shí),關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)反應(yīng)過(guò)程,同時(shí)注意:①參照新的熱化學(xué)方程式(目標(biāo)熱化學(xué)方程式),結(jié)合原熱化學(xué)方程式(一般2~3個(gè))進(jìn)行合理“變形”,如熱化學(xué)方程式顛倒、乘除以某一個(gè)數(shù),然后將它們相加、減,得到目標(biāo)熱化學(xué)方程式,求出目標(biāo)熱化學(xué)方程式的ΔH與原熱化學(xué)方程式之間ΔH的換算關(guān)系。②當(dāng)熱化學(xué)方程式乘、除以某一個(gè)數(shù)時(shí),ΔH也應(yīng)相應(yīng)地乘、除以某一個(gè)數(shù);方程式進(jìn)行加減運(yùn)算時(shí),ΔH也同樣要進(jìn)行加減運(yùn)算,且要帶“+”“-”符號(hào),即把ΔH看作一個(gè)整體進(jìn)行運(yùn)算。③將一個(gè)熱化學(xué)方程式顛倒書(shū)寫(xiě)時(shí),ΔH的符號(hào)也隨之改變,但數(shù)值不變。
3.M<2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ/mol98 kJ2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ/mol
【解析】
試題分析:(1)M轉(zhuǎn)化為N是吸熱反應(yīng),N的能量高,不穩(wěn)定;
(2)甲醇燃燒生成CO2(g)和H2(g)屬于不完全燃燒,放出的熱量少;
(3)有1mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145kJ熱量,2mol氯氣反應(yīng)放熱290kJ,據(jù)此書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式;
(4)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)和反應(yīng)熱的關(guān)系計(jì)算;
(5)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算。
解析:(1)有機(jī)物M經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光光照可轉(zhuǎn)化成N: △H=+88.6kJ?mol-1,過(guò)程是吸熱反應(yīng),N暗處轉(zhuǎn)化為M,是放熱反應(yīng),能量越低越穩(wěn)定,說(shuō)明M穩(wěn)定;
(2)燃燒熱是1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,甲醇燃燒生成CO2(g)和H2(g)屬于不完全燃燒,放出的熱量小于燃燒熱;
(3)有1mol Cl2參與反應(yīng)時(shí)釋放出145kJ熱量,2mol氯氣反應(yīng)放熱290kJ,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJ/mol;
(4)根據(jù)方程式4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) ΔH=-1176 kJ/mol可知反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12mol電子放熱1176kJ,則反應(yīng)過(guò)程中,每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱1176kJ÷12=98kJ;
(5)已知:①N2(g)+O2(g) =2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221.0 kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
則根據(jù)蓋斯定律可知2×③-①-②即得到CO和NO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的大氣循環(huán)物質(zhì)的熱化學(xué)方程式為2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ/mol。
4.v(A)=" 0.1" mol·l-1·min- 1 v (B) =" 0.2" mol·l-1·min-1 v(C)=" 0.3" mol·l-1·min-1 A+2B=3C ΔH1﹤ΔH2 ΔH1﹤ΔH2
【詳解】
試題分析:(一) 根據(jù)公式v=Δc/Δt計(jì)算。v(A)= Δc(A)/Δt=(1mol/L-0.8mol/L)/2min=0.1 mol·l-1·min- 1,v (B) =Δc(B)/Δt=(1mol/L-0.6mol/L)/2min=0.2 mol·l-1·min- 1,v(C)= Δc(C)/Δt=0.6mol/L/2min=0.3mol·l-1·min- 1, 又A和B的濃度隨反應(yīng)的進(jìn)行而減小,A、B為反應(yīng)物,C的濃度隨反應(yīng)的進(jìn)行逐漸增大,C為生成物,反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:A+2B=3C。
(二) (1)根據(jù)蓋斯定律:①-②得P4 (白,s) ===4P(紅,s) ΔH=ΔH1-ΔH2,又1 mol白磷轉(zhuǎn)化成紅磷,放出18.39 kJ的熱量,則ΔH=ΔH1-ΔH2<0,ΔH1和ΔH2的關(guān)系:ΔH1<ΔH2;
(2)根據(jù)蓋斯定律:③-④得S(g)="=S(s)" ΔH=ΔH1-ΔH2,又氣態(tài)硫轉(zhuǎn)化為固態(tài)硫?yàn)榉艧徇^(guò)程,則ΔH=ΔH1-ΔH2<0, ΔH1<ΔH2;
(3)根據(jù)蓋斯定律:⑤-⑥得WO2 (s) WO2 (g) 的ΔH =+66.0 kJ· mol-1 -(-137.9 kJ· mol-1)="+203.9" kJ· mol-1。
考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、蓋斯定律。
5.④ 1 429.0 kJ CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1 。
【詳解】
試題分析:(1)燃燒熱:1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量,④符合題意;(2)生成液態(tài)水參考①熱反應(yīng)方程式,生成10g液態(tài)水,放出熱量10×285.8/2="1429.0" kJ ; kJ ;
(3)④-③得出:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5-(-110.5)kJ·mol-1=283.0kJ·mol-1,整理得:CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1 ??键c(diǎn):考查燃燒熱、反應(yīng)熱的計(jì)算。
6.①、④ 1425kJ CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.1kJ/mol -246.1kJ·mol-1 C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) ΔH=+134.5kJ/mol C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ·mol-1 S(s)+3F2(g)=SF6(g) ΔH=-1220kJ/mol
【詳解】
Ⅰ.(1)放熱反應(yīng)的?H小于0,所以上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是①、④。
(2)由熱化學(xué)方程式①可知,燃燒4gH2生成液態(tài)水,放出的熱量為483.6kJ ,則燃燒10gH2生成液態(tài)水,放出的熱量為1425kJ 。
(3)將上述熱化學(xué)方程式中的③和④相加,然后除以2,即可得CO(g)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=(220.8kJ/mol-787kJ/mol)=-283.1kJ/mol。
Ⅱ.(4)將給出的反應(yīng)①×2+②+③可得3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g),該反應(yīng)的ΔH=-90.7kJ·mol-1×2+(-23.5kJ·mol-1)+( -41.2kJ·mol-1)= -246.1kJ·mol-1。
(5)碳與水制氫氣的反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)。將給出的三個(gè)反應(yīng)相加即可得總反應(yīng),ΔH=+19.3kJ·mol-1-57.2kJ·mol-1+172.4kJ·mol-1=+134.5kJ/mol,則熱化學(xué)方程式是C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)ΔH=+134.5kJ/mol。
(6)用NA表示阿伏加德羅常數(shù),在C2H2(氣態(tài))完全燃燒生成CO2和液態(tài)水的反應(yīng)中,每有5NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí),放出650kJ的熱量。1molC2H2參加反應(yīng),碳元素的化合價(jià)從-1價(jià)升高到+4價(jià),失去10mol電子,所以放出1300kJ的熱量。其熱化學(xué)方程式為:C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-1300kJ·mol-1。
(7)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中,只存在S—F鍵,已知1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,F(xiàn)—F鍵能為160kJ·mol-1,S—F鍵能為330kJ·mol-1,該反應(yīng)的ΔH=280kJ/mol+3×160 kJ/mol -6×330 kJ/mol =-1220 kJ/mol,S(s)和F2(g)反應(yīng)生成SF6(g)的熱化學(xué)方程式為:S(s)+3F2(g)=SF6(g) ΔH=-1220kJ/mol。
7. 92 減小 不變 C2H8N2(l)+2N2O4(l)===2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g) ΔH=-2 550.0 kJ·mol-1
【解析】
【分析】
(1)①P4(s)+6Cl2(g)═4PCl3(g)△H=a kJ?mol-1,②P4(s)+10Cl2(g)═4PCl5(g)△H=b kJ?mol-1;利用蓋斯定律 得:Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H= kJ?mol-1,再結(jié)合焓變=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和分析解答;
(2)根據(jù)能量圖可知b值為1mol氮?dú)夂?mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol NH3放出的熱量;加入催化劑,降低反應(yīng)的活化能;壓縮容器體積,平衡發(fā)生移動(dòng),但反應(yīng)熱不變,據(jù)此解答;
(3)根據(jù)物質(zhì)的量與熱量成正比,以及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法來(lái)解答。
【詳解】
(1)①P4(s)+6Cl2(g)═4PCl3(g)△H=a kJ?mol-1,②P4(s)+10Cl2(g)═4PCl5(g)△H=b kJ?mol-1;利用蓋斯定律 得:Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g)△H= kJ?mol-1,焓變=反應(yīng)物鍵能之和-生成物鍵能之和,可得:E(Cl-Cl)+3×1.2c-5c= kJ?mol-1,解得E(Cl-Cl)= kJ?mol-1,故答案為;
(2)根據(jù)能量圖可知b值為1mol氮?dú)夂?mol氫氣完全反應(yīng)生成2mol NH3放出的熱量,又每生成1mol NH3,放出46kJ的熱量,所以b=46×2=92;加入催化劑,降低反應(yīng)的活化能,則a減小,但活化能之差不變,則反應(yīng)熱b不變;壓縮容器體積,平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng),但反應(yīng)熱不變,即b值不變,故答案為92;減小;不變;
(3)10.0 g液態(tài)偏二甲肼與液態(tài)四氧化二氮完全燃燒可放出425 kJ熱量,則1mol液態(tài)偏二甲肼與足量的液態(tài)四氧化二化氮完全反應(yīng)生成N2(g)、CO2(g)、H2O(g)、放出的熱量為×425 kJ =2250kJ,則熱化學(xué)方程式為:C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=-2250kJ/mol,故答案為C2H8N2(l)+2N2O4(l)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=-2250kJ/mol。
8.N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ⊿ H =-1135.7 kJ/mol N2H4(g) +2F2(g)= N2(g)+4HF(g) ⊿ H = - 1126kJ/mol。 62
【詳解】
(1)①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ⊿ H1 = + 67.7kJ/mol;
②N2H4(g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(g) ⊿ H2 = - 534kJ/mol;
③2H2(g)+ O2(g)= 2H2O (g) ⊿ H3 = - 484kJ/mol;
④H2(g)+F2(g)=2HF(g) ⊿ H4 = - 538kJ/mol;
i根據(jù)蓋斯定律: ②×2-①得到: N2H4(g)+ 2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ⊿H=-1135.7 kJ/mol;綜上所述,本題答案是:N2H4(g)+ 2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) ⊿H =-1135.7 kJ/mol。
ii根據(jù)蓋斯定律②-③+2×④,得到熱化學(xué)方程式為:N2H4(g) +2F2(g)=N2(g)+4HF(g) ⊿H =-1126kJ/mol;綜上所述,本題答案是:N2H4(g) +2F2(g)= N2(g)+4HF(g) ⊿H =- 1126kJ/mol。
(2)根據(jù)當(dāng)有0.2mol HCl生成時(shí)放出8.1kJ的熱量,所以 Cl2(g)+2HBr(g)═Br2(g)+2HCl(g)△H=﹣81 kJ?mol﹣1;243+∑2molH﹣Br﹣200﹣∑2molH﹣Cl═﹣81 kJ?mol﹣1,∑2molH﹣Cl﹣∑2molH﹣Br=124kJ,所以斷開(kāi)1mol H﹣Cl 鍵與斷開(kāi) 1mol H﹣Br鍵所需能量相差約為62kJ;綜上所述,本題答案是:62。
9.ΔH1+ΔH2+131.3+117.2-802CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH=-251.2 kJ·mol-1N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622 kJ·mol-11/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445 kJ·mol-12NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g) ΔH=-2Q kJ·mol-1。
【解析】
(1)反應(yīng)①和反應(yīng)②相加即可得到反應(yīng)2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g),所以ΔH3=ΔH1+ΔH2。
(2)反應(yīng)①-12×反應(yīng)②,即可得到反應(yīng)2Cu(s)+H2O(l)=Cu2O(s)+H2(g),所以該反應(yīng)的焓變?chǔ)3=ΔH1-12×ΔH2= -110.5-12×(-483.6)=+131.3 kJ·mol-1。
(3)反應(yīng)③-2×反應(yīng)②-反應(yīng)①,即可得到反應(yīng)2Cu(s)+H2O(l)=Cu2O(s)+H2(g),所以該反應(yīng)的焓變?chǔ)4=ΔH3-2×ΔH2-ΔH1= -285.8-2×(-129)-(-145)=+117.2kJ·mol-1。
(4)2×反應(yīng)①-反應(yīng)②+反應(yīng)③,即可得到反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g),所以該反應(yīng)的焓變?chǔ)4=ΔH3-2×ΔH2-ΔH1=2×(-393.5)-(-566)+141=-80kJ·mol-1。
(5)反應(yīng)①+反應(yīng)②+2×反應(yīng)③,即可得到反應(yīng)2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g),該反應(yīng)的焓變?chǔ)=ΔH1+ΔH2+2×ΔH3= -321.5+250.3+2×(-90)=-251.2 kJ·mol-1,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH=-251.2 kJ·mol-1。
(6)1mol N2H4(l)在O2(g)中燃燒,生成N2(g)和H2O(l),其方程式為N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l),已知1mol N2H4(l)燃燒的放熱為622 kJ,所以熱化學(xué)方程式為:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622 kJ·mol-1。
(7)0.5mol CH4(g)應(yīng)該與1mol O2(g)反應(yīng),生成0.5molCO2(g)和1molH2O(l),放出445 kJ熱量,所以熱化學(xué)方程式為:1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445 kJ·mol-1。
(8)根據(jù)題目描述,可以寫(xiě)出反應(yīng)的部分方程式為(明顯生成物中一定有H2O):NH3(g)+NO(g)+NO2(g)→N2(g)+H2O(g),因?yàn)闊煔庵衏(NO2):c(NO)=1:1,所以兩種氮氧化物在方程式中的系數(shù)相等,化合價(jià)降低6價(jià)(NO降低2價(jià),NO2降低4價(jià)),NH3化合價(jià)升高3價(jià),所以NH3的系數(shù)為2,NO和NO2的系數(shù)都是1,再根據(jù)原子守恒得到反應(yīng)為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g),已知生成1mol N2(g)反應(yīng)放出的熱量為Q kJ,所以此反應(yīng)的焓變?chǔ)=-2Q kJ·mol-1,所以熱化學(xué)方程式為:2NH3(g) + NO(g) + NO2(g) = 2N2(g) + 3H2O(g) ΔH=-2Q kJ·mol-1。
10.B H2(g) +1/2O2(g) = H2O(1) △H2=-285.8kJ·mol-1 2△H1+3△H2—2△H3 C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1
【詳解】
(1).根據(jù)圖分析,一氧化碳和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣為放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.圖顯示二氧化碳和氫氣反應(yīng)生成一氧化碳和水為吸熱反應(yīng),故正確;C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故錯(cuò)誤;D.從氣態(tài)水變成液態(tài)水需要放熱,所以該反應(yīng)吸收的熱量減少,數(shù)值變小,故錯(cuò)誤。故選B。 (2) 25℃、101 kPa下,已知1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出142.9 kJ的熱量,即1mol氫氣完全反應(yīng)生成液態(tài)水放出的熱量為285.8kJ,熱化學(xué)方程式為:H2(g) +1/2O2(g) = H2O(1) △H2=-285.8kJ·mol-1;(3) ①N2(g) + O2 (g) = 2NO(g) △H1 ;②2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H2 ;③N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) △H3 ,根據(jù)蓋斯定律分析,①×2+②×3-③×2即可得熱化學(xué)方程式4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(g) △H4=2△H1+3△H2—2△H3 。 (4)100克碳酸鈣的物質(zhì)的量為1mol,則說(shuō)明有0.5mol乙醇反應(yīng),則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為: C2H5OH(l)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-2Q kJ·mol-1。
【點(diǎn)睛】
注意反應(yīng)的方向和熱量的關(guān)系,正反應(yīng)為放熱,則逆反應(yīng)為吸熱,且數(shù)值不變。注意熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)為物質(zhì)的量,物質(zhì)的量與反應(yīng)熱成正比例關(guān)系。
11.57.3 kJ·mol-1 H2SO4(aq)+NaOH(aq)=== Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 3 260.4 C6H6(l)+O2(g)===6CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-3 260.4 kJ·mol-1
【解析】
【詳解】
(1)1.00L 1.00mol·L-1 H2SO4溶液與2.00L 1.00mol·L-1 NaOH溶液完全反應(yīng),放出114.6kJ的熱量,即生成2mol水放出114.6kJ的熱量,反應(yīng)的反應(yīng)熱為-114.6kJ·mol-1,中和熱為-57.3kJ·mol-1,則中和熱的熱化學(xué)方程式:1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
(2)1.00g C6H6(l)在O2中完全燃燒生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8kJ的熱量,則1molC6H6(l)在氧氣中完全燃燒放出的熱量為41.8kJ×78=3260.4KJ,因此C6H6(l)的燃燒熱為△H=-3260.4kJ·mol-1;C6H6(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C6H6(l)+15/2O2(g)═6CO2(g)+3H2O(l)△H=-3 260.4 kJ·mol-1。
12.434 kJ 1.0 g -74.8 kJ/mol
【詳解】
解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
(1)根據(jù)ΔH=舊鍵斷裂吸收的能量-新鍵形成放出的能量,可以求斷鍵或成鍵吸收或放出的能量。
(2)根據(jù)求解的反應(yīng)C(s,石墨)+2H2(g)=CH4(g),找出可用的已知熱化學(xué)方程式①②③,然后將熱化學(xué)方程式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,然后進(jìn)行加和即得。
(1)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-185 kJ/mol ,該反應(yīng)的ΔH=舊鍵斷裂吸收的能量-新鍵形成放出的能量,設(shè)形成1 mol H—Cl鍵放出的能量為x,則每發(fā)生這樣的反應(yīng)1 mol,ΔH="436" kJ·mol-1+247 kJ·mol-1-2x=-185 kJ·mol-1,解得x=434 kJ·mol-1,所以每形成1 mol H—Cl鍵放出
434 kJ的熱量。
(2)設(shè)混合氣體中CH4的物質(zhì)的量為a,H2的物質(zhì)的量為b,a+b="1" mol
890.3 kJ·mol-1×a+571.6 kJ·mol-1×b/2=588.05 kJ,解得a=0.5 mol,b=0.5 mol,所以H2的質(zhì)量為0.5 mol×2 g·mol-1=1.0 g。
根據(jù)反應(yīng)C(s,石墨)+2H2(g)=CH4(g)可知,②+③-① 即得,所以該反應(yīng)的反應(yīng)熱為ΔH=-571.6 kJ·mol-1-393.5 kJ·mol-1+890.3 kJ·mol-1
=-74.8 kJ·mol-1。
13.①、④ 1425kJ C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol -246.1kJ·mol-1
【詳解】
Ⅰ. (1)<0表示放熱反應(yīng),故上述反應(yīng)中屬于放熱反應(yīng)的是①、④,故答案為:①、④;
(2)根據(jù)反應(yīng)①可知,燃燒10gH2生成液態(tài)水,放出的熱量為1425kJ,故答案為:1425 kJ;
(3)燃燒熱是指1mol燃料完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)的熱效應(yīng),有反應(yīng)④可推知,C(s)的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol ,故答案為:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;
Ⅱ.(4)根據(jù)該斯定律可知,反應(yīng)器中的總反應(yīng)可表示為3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)可由2①+②+③,故該反應(yīng)的ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3=2×(-90.7kJ·mol-1)+(-23.5kJ·mol-1)+(-41.2kJ·mol-1)=-246.1kJ·mol-1,故答案為:-246.1kJ·mol-1。
14.△H1+2△H2 吸熱 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJ?mol-1 138.75kJ 小于 4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g) ΔH=-1079 kJ?mol-1
【詳解】
(1)①NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H1;②NO(g)+O2(g)=NO2(g)△H2;③SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)△H3;根據(jù)蓋斯定律,①+②×2,可得反應(yīng)3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=△H1+2△H2;
(2)△H0為吸熱反應(yīng);N2(g)+O2(g) =NO2(g)ΔH=+34kJ?mol-1,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
(3)①N2和H2反應(yīng)合成氨的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=942+3×437-2×3×391=-93kJ?mol-1;所以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93kJ?mol-1;
②H2(g)+ O2=H2O(g)△H=437+×499-(2×460)=-233.5kJ?mol-1;1molH2O(g)轉(zhuǎn)化為1mol H2O(l)時(shí)放出44.0 kJ的熱量;即H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ?mol-1;所以H2(g)+O2=H2O(l), △H=-233.5-44=-277.5 kJ?mol-1;1g H2(物質(zhì)的量為0.5mol),完全燃燒時(shí),生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為×277.5=138.75kJ;根據(jù)H2O(g)= H2O(l) △H=-44kJ?mol-1反應(yīng)可知,水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),放出熱量,水蒸氣的能量較高,所以H2O(g)的穩(wěn)定性小于H2O(l);
(4)N2(g)+O2(g) =NO2(g)ΔH=+34 kJ?mol-1,△H =×942+499-E(NO2)=34,E(NO2)=936 kJ?mol-1;NH3(g)在O2(g)中完全燃燒生成NO2(g)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式為:4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(g)ΔH=4×391×3+7×499-(4×936)-6×2×460=-1079kJ?mol-1。
15.NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)ΔH=-234 kJ·mol-1 沒(méi)有影響 改變反應(yīng)的途徑,降低反應(yīng)所需的活化能,但E1和E2的差ΔH不變,對(duì)反應(yīng)熱沒(méi)有影響 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)ΔH=+93kJ·mol-1 等于 反應(yīng)中的能量變化只與起態(tài)、終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān)
【詳解】
(1)NO2和CO反應(yīng)生成CO2和NO,化學(xué)方程式為NO2+CO=CO2+NO,由圖一可知,ΔH=E1-E2=134kJ·mol-1-368kJ·mol-1=-234kJ·mol-1,熱化學(xué)方程式NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1;當(dāng)加入催化劑,改變反應(yīng)的途徑,降低反應(yīng)所需的活化能,則E1和E2都減小,但E1和E2的差ΔH不變,對(duì)反應(yīng)熱沒(méi)有影響;
(2)①由圖二可知,PCl3(g)和Cl2(g)反應(yīng)生成PCl5(g)放出熱量為93kJ,則熱化學(xué)方程式為PCl3(g)+Cl2(g)=PCl5(g) ΔH=-93 kJ·mol-1,所以PCl5(g)分解成PCl3(g)和Cl2(g)吸收熱量,其熱化學(xué)方程式為PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ·mol-1;②由蓋斯定律可知,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)無(wú)論一步完成還是分步完成,其熱效應(yīng)相同,即反應(yīng)中的能量變化只與起態(tài)、終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān),則P(s)和Cl2(g)分兩步反應(yīng)生成1molPCl5(g)的ΔH1與P(s)和Cl2(g)一步反應(yīng)生成1molPCl5(g)的ΔH2相等;
這是一份2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理題型必練70化學(xué)反應(yīng)原理基礎(chǔ)題含解析,共33頁(yè)。試卷主要包含了下列說(shuō)法正確的是_______等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022屆高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理題型必練29中和滴定拓展的相關(guān)計(jì)算含解析,共14頁(yè)。試卷主要包含了銅的硫化物可用于冶煉金屬銅,黃鐵礦主要成分是FeS2等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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