- 焓变、反应热
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(3分)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列的3个热化学反应方程式:
Fe203(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3C02(g) △H=-24.8kJ/mol
Fe203(s)+1/3CO(g)="=" 2/3Fe3O4(s)+ 1/3C02(g) △H=-15.73kJ/mol
Fe304(s)+CO(g)==3FeO(s)+C02(g) △H=+640.4kJ/mol
试写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式:______________________
正确答案
CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g) △H=-218.00 kJ/mol(3分)
(无聚集状态和不配平都不得分)
根据盖斯定律可知,(①-①-③×2/3)÷2即得到CO(g)+FeO(s)= Fe(s) + CO2(g),所以反应热是△H=(-24.8kJ/mol+15.73kJ/mol+640.4kJ/mol×2/3)÷2=-218.00 kJ/mol。
已知0.4 mol液态肼(N2H4)与过量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
又已知:H2O(l)=H2O(g) ΔH =+44 kJ/mol,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 。
正确答案
N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.625 kJ/mol ( 3分) 408.813 kJ (2分)
考查热化学方程式的书写。1mol液态肼放出的热量是,所以热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.625 kJ/mol;16g液态肼是0.5mol,生成气态水时放出的热量是0.5mol×641.625 kJ/mol=320.8125kJ,生成的2mol水变成液态又放出88kJ热量,所以最终放出的热量是320.8125kJ+88kJ=408.813 kJ.
(6分)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8 kJ,写出该反应的热化学方程式:___ __ ;若1mol液态水变成气态水时要吸收44kJ的热量,则反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)的ΔH ="____" kJ/mol。氢气的燃烧热为____ kJ/mol。
正确答案
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H="-241.8KJ/mol" ;-285.8 ;285.8kJ/mol
考查热化学方程式的书写。热化学方程式是表示化学反应与反应热关系的方程式。书写和应用热化学方程式时必须注意以下几点:
①明确写出反应的计量方程式,各物质化学式前的化学计量系数可以是整数,也可以是分数。
②各物质化学式右侧用圆括弧()表明物质的聚集状态。可以用g、l、s分别代表气态、液态、固态。固体有不同晶态时,还需将晶态注明,例如S(斜方),S(单斜),C(石墨),C(金刚石)等。溶液中的反应物质,则须注明其浓度,以aq代表水溶液,(aq) 代表无限稀释水溶液。
③反应热与反应方程式相互对应。若反应式的书写形式不同,则相应的化学计量系数不同,故反应热亦不同。
④热化学方程式必须标明反应的浓度、温度和压力等条件,若在常温常压时可省略。
氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8 kJ,所以该反应的热化学方程式是H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8KJ/mol;1mol液态水变成气态水时要吸收44kJ的热量,所以此时的反应热是-(241.8+44)KJ/mol=-285.8kJ/mol;燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以氢气的燃烧热是285.8kJ/mol。
(9分)(1)家用液化气中主要成分之一是丁烷。在101 kPa时,10 kg丁烷(相对分子质量为58)完全燃烧生成CO2和液态H2O放出热量5×105 kJ,丁烷的燃烧热为___________,丁烷燃烧的热化学方程式为_________________________________________________。
(2) 已知:下列两个热化学方程式:
Fe(s) + 1/2O2(g) FeO(s)
=-272.0KJ/mol
2Al(s) + 3/2O2(g) Al2O3(s)
=-1675.7KJ/mol
则 Al(s)的单质和FeO(s)反应的热化学方程式是_____________________________________。
正确答案
(9分)(1)2900 kJ/mol,(3分)
2C4H10(g)+13O2(g)===8CO2(g)+10H2O(l);ΔH=-5800 kJ/mol(3分)
(2) 3FeO(s) + 2Al(s) Al2O3(s) + 3Fe(s)
=-859.7KJ/mol (3分)
略
(6分)(1)某反应过程中的能量变化如下图所示:
写出该反应的热化学方程式_____________________________________________。
(2)在溶液中进行的化学反应的物质,其状态标为“aq”,已知含0.2 mol HCl的溶液与足量氢氧化钠溶液反应放出11.46 kJ的热量,用离子方程式写出中和热的热化学方程式____________________________________________________________________。
正确答案
(1)A(g)+2B(g)=C(l)+ 3D(l) △H= -432KJ/mol
(2)H+(aq) +OH-(aq) = H2O(l) △H= -57.3KJ/mol
反应物的量减少,生成物的量增加,A(g)+2B(g)=C(l)+ 3D(l) △H= -432KJ/mol
中和热为稀酸和稀碱反应H+(aq) +OH-(aq) = H2O(l) △H= -57.3KJ/mol
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