- 焓变、反应热
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(10分)通常人们把拆开1mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可用于估算化学反应的反应热(△H)。
化学键
Cl-Cl
H—H
H—Cl
N≡N
键能/kJ·mol
243
436
431
946
(1)按要求完成填空
a 2HCl(g) = H2(g)+Cl2(g);△H=
b N2 (g)+3H2(g)= 2NH3(g) ΔH="-92" kJ/mol,则N—H键的键能是 kJ·mol
(2)1 mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式
(3) 已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH3
则CH3OH(l)+O2(g)=" CO(g)" + 2H2O(l)ΔH = (用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的式子表示)
(4)已知:2Al (s)+ 3/2O2(g)==Al2O3(s) △H=" -1" 644.3 kJ• mol-1
2Fe (s) +3/2O2(g)==Fe2O3(s) △H=" -815.88" kJ• mol-1
试写出铝粉与氧化铁粉末发生铝热反应的热化学方程式_______________________。
正确答案
(1)△H ="+183" kJ/mol (2分) 391(2分)
(2)NO2(g) + CO(g) = CO2(g) + NO(g) △H =" -" 234kJ·mol-1(2分)
(3)1/2ΔH1-1/2/ΔH2+2ΔH3(2分)
(4)2Al (s) + Fe2O3(s) === Al2O3(s) +2Fe (s) △H=" -828.42" kJ mol-1(2分)
略
(19分)
Ⅰ.用碳棒作电极,电解下列水溶液:①Na2SO4溶液②AgNO3溶液③KCl溶液④CuCl2溶液。通过相同电量时,阴极产生的气体物质的量相同的是(填序号)_________;通过相同电量时,产生的气体总物质的量由多到少的排列顺序是(填序号)__________。
Ⅱ.到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源。
(1)化学反应中放出的能量(焓变,△H)与反应物和生成物的键能(E)有关。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-185 KJ/mol
E(H-H)=436 KJ/mol, E(Cl-Cl)=247 KJ/mol,则E(H-Cl)=_____
(2)已知Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-25 KJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-47 KJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+19 KJ/mol
请写出CO还原FeO的热化学方程式:_________________________________。
(3)如图所示的装置:
该装置中Cu极为_____极;当铜片的质量变化了12.8g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为_______L。
正确答案
(19分)Ⅰ、①③(2分) ③①④② (4分)
Ⅱ、(1) 434KJ/mol (4分)
(2) FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-11 KJ/mol (4分)
(3) 阳(2分) 2.24L (3分)
略
(1)合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备,其主要反应为:
CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)
反应过程中能量变化如图所示,
则该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)
若已知,破坏1mol化学键需要吸收的热量如下表所示:
则该反应吸收或放出热量为 kJ(用含a b c d字母的代数式表示)
(2)某温度下,10L密闭容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g),发生
CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2 (g)反应, 反应进行到4s时CO2的浓度为0.08mol/L,再过一段时间反应达平衡,平衡时容器的压强是起始时的1.4倍。
则 ① 前4s以H2O(g)浓度变化表示的平均反应速率为多少?②4s时,混合气体中H2的体积分数为多少?③ 平衡时,CH4的浓度是多少?
(要求:写出计算过程)
正确答案
(1)吸热;4a+4b-2c-4d
(2)
①
②
试题分析:(1)由能量转化关系图可知反应物能量低于生成物浓度,故该反应为吸热反应;对于反应CH4(g)+ 2H2O (g) CO2(g)+4H2(g),破坏反应物中化学键需吸收能量为4a+4b,形成生成物中化学键可释放能量为2c+4d,则该反应吸收的热量为4a+4b-2c-4d;(2)利用三段式进行计算。
(8分)(1)已知断开1 mol H2中的化学键需吸收436 kJ热量,断开1 mol Cl2中的化学键需要吸收243 kJ能量,而形成1 molHCl分子中的化学键要释放431 kJ能量,试求1 mol H2与1 mol Cl2反应的能量变化。△H= 。
(2)已知常温时,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,则该溶液的PH=___①___,此酸的电离平衡常数K=___②___,由HA电离出来的H+的浓度约为水电离出来的H+的浓度的__③__倍。
正确答案
(1) -183 KJ.mol-1 (2) 4, 1×10-7 ,106
试题分析:(1)反应热等于反应物的键能之和与产物的键能之和,则△H=436 kJ.mol-1+243 kJ.mol-1-2×431 kJ.mol-1=-183 KJ.mol-1
(2)c(H+)=0.1mol/L×0.1%=1×10-4,所以pH=4。酸的电离平衡常数K==10-7。0.1mol/L的HA溶液中由水电离出的c(H+)为10-10,所以由HA电离出来的H+的浓度约为水电离出来的H+的浓度的106倍。
点评:本题综合性较强,但是难度低,比较基础。
已知2H2(g)+O2(g)→2H2O(g) ΔH= -484KJ/mol;2H2(g)+O2(g)→2H2O(l) ΔH= -572KJ/mol
若在标准状况下,将H2和O2组成的混合气体点燃爆炸后,再恢复到标准状况下,气体总体积减少33.6升,计算反应过程中放出的热量是多少?(要求简要解析)
正确答案
286KJ
根据方程式可知2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),每生成2mol水,气体体积就减少3mol。实际减少的是,所以应该生成水的物质的量是1mol。所以放出的热量是
。
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