- 焓变、反应热
- 共2059题
为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知：
2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH =－566 kJ·moL－1
2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g) ΔH =－483.6 kJ·moL－1
H2O(g)＝H2O(l) ΔH =－44.0 kJ·moL－1
（1）氢气的标准燃烧热△H = kJ·moL－1。
（2）写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式： 。
（3）H2是一种理想的绿色能源，可作燃料电池；若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，其负极的电极反应式是 。
正确答案
（1）-285.8（2）CO(g)+ H2O(g)= CO2(g) + H2(g) ΔH =－41.2 kJ·moL－1（化学式错误、配平错误、△H（含单位）没写或写错、物质的聚集状态没写或写错的均不给分，下同）（3）H2-2e‑+2OH- =2H2O
试题分析：（1）已知：①2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6KJ•moL-1;②H2O （g）=H2O（l）△H=-44.0KJ•moL-1;根据盖斯定律，①×1/2+②得H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=1/2×（-483.6KJ•moL-1）+（-44.0KJ•moL-1）=-285.8KJ•moL-1；（2）已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2（g）△H=-566kJ•moL-1;②2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6KJ•moL-1根据盖斯定律，①-②得2CO（g）+2H2O(g)=2H2（g）+2CO2（g）△H=-566kJ•moL-1-(-483.6KJ•moL-1)=-82.4KJ•moL-1;CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-41.2KJ•moL-1；原电池负极发生氧化反应，氢气在负极放电，在碱性条件下，氢气放电生成水，负极电极反应式为H2-2e-+2OH-═2H2O。
研究二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等大气污染物的治理具有重要意义。
（1）对PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样中除H+和OH﹣外其它水溶性离子的化学组分及其平均浓度如下表：
根据表中数据判断试样的pH =
（2）含SO2的工业废气处理：废气的将含有SO2的废气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，在废气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为 。
亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为 。
（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化。
①已知气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g）
汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是 。
②在汽车尾气系统中安装催化转化器，使NO和CO迅速发生反应转化成对环境无污染的气体，可减少CO和NO的污染，反应的化学方程式为 。
（4）用CH4催化还原NOx可消除氮的氧化物的污染。例如：
CH4(g)＋4NO2(g）＝ 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）△H＝－574kJ·mol—1
CH4(g)＋4NO(g）＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g）△H＝－1160kJ·mol—1
H2O(g）＝ H2O(l）△H＝－144kJ·mol—1
取标准状况下4.48LCH4还原NO2和NO的混合物，若氮氧化物完全被还原，且生成H2O(l)，则放出的总热量Q的取值范围是 。
正确答案
（1）4 (3分)
（2）Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分） Ca(HSO3)2 + O2 = CaSO4 + H2SO4(2分)
（3）①温度升高，反应速率加快，且平衡向正反应方向移动(2分)
②2CO + 2NO 
（4）191kJ﹤Q﹤249.6kJ（4分）
试题分析：（1）观察表格中发现NH4＋水解显酸性，PM2.5的酸碱性为酸性。试样的pH值根据溶液中电荷守恒计算H＋离子浓度为10-4，PH值为4；
（2）CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2；亚硫酸氢钙具有还原性，可被氧化为硫酸钙，反应的方程式为Ca(HSO3)2 + O2 = CaSO4 + H2SO4；
（3）①气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是温度升高，反应速率加快，平衡右移；
②汽车尾气系统中装置反应的化学方程式为 2CO + 2NO
（4）①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）△H=－574kJ•mol-1
②CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=－1160kJ•mol-1
③H2O（g）=H2O（l）△H=－44.0kJ•mol-1
由盖斯定律①+②+③×2得到：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（l）；△H="-1910" kJ•mol-1；
则热化学方程式为：④CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（l）；△H=－955 kJ•mol-1；
由盖斯定律②+③×2得到：⑤CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=－1248kJ•mol-1
标准状况下4.48LCH4物质的量为0.2mol，用极限法，如果全部按照④，放出热量191kJ，如果全部按照⑤，放出热量249.6kJ，所以Q的取值范围是191kJ﹤Q﹤249.6kJ。
（13分）(1)1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2，需吸收10.94KJ热量，热化学方程式为
(2)已知在1×105 Pa、298 K条件下，2 mol氢气燃烧生成液态水放出571.6kJ的热量，表示氢气燃烧热的热化学方程式是
（3）Na2CO3等溶液不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中，其原因是（结合离子方程式说明）： ；把三氯化铁溶液蒸干并充分灼烧,最后得到的固体产物是（化学式） ；相关反应的方程式是： 、 ；配制FeCl2溶液时，应加入 ，以抑制Fe2+的水解，还应加入少量铁粉，目的是： 。
正确答案
(1) C(s)+ H2O(g) == CO(g) + H2(g)ΔH== +131.3KJ·mol—1
(2) H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝-285.6 kJ·mol－1
（3）CO32-＋H2O
Fe3+ + 3H2O
热化学方程式的书写注意：①各物质后括号内注明聚集状态
②ΔH后注明“+”或“-”，表示吸热或放热
③ΔH的数值与化学反应方程式的化学计量系数对应，在热化学方程式中，化学反应方程式的化学计量系数表示参加反应物质的物质的量
④ΔH的单位：KJ·mol—1或J·mol—1
（1）热量的换算：10.94KJ/（1g /12g.mol-1）=131.3KJ·mol—1
(2)燃烧热的定义：在25℃，101 kPa时，1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
(3)因为Na2CO3水解使溶液显碱性，而OH-会与玻璃中的二氧化硅反应，生成粘性的硅酸钠，使瓶塞打不开；
三氯化铁溶液中，三氯化铁水解生成氢氧化铁，蒸干，得：氢氧化铁，并充分灼烧, 氢氧化铁分解生成Fe2O3；
（4分）
已知下列两个热化学方程式：
H2（g）＋
C3H8（g
（1）实验测得H2和C3 H8的混合气体共5 mol，完全燃烧生成液态水时放热6262.5kJ，则混合气体中H2和C3 H8的体积比是_______；
（2）已知：H2O（l
正确答案
（4分）
（1）1∶1（2分）
（2）C3H8（g）＋502（g）====3CO2（g）＋4H2O（g）；△H＝－2044.0kJ·mol－1（2分）
略
（7分）由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ，写出该反应的热化学方程式__________________________________。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444 kJ，则反应2H2(g)+ O2(g) === 2H2O(l)的△H=_______________，氢气的燃烧热为_______________。
正确答案
（7分）H2(g)+ 
略
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