- 焓变、反应热
- 共2059题
(1)新的《环境空气质量标准》(GB 30952012)将于2016年1月1日在我国全面实施。据此,环境空气质量指数(AQI)日报和实时报告包括了SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等指标,为公众提供健康指引,引导当地居民合理安排出行和生活。
①汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体,用化学方程式解释产生NO的原因 。
②汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。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
则反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的ΔH= kJ/mol。
(2)直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾,催化还原法和氧化吸收法是常用的处理方法。利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物。已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH1="a" kJ/mol;欲计算反应CH4(g)+4NO(g)=CO2(g)+2H2O(l)+2N2(g)的焓变ΔH2则还需要查询某反应的焓变ΔH3,当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时,ΔH3="b" kJ/mol,该反应的热化学方程式是 ,据此计算出ΔH2= kJ/mol(用含a、b的式子表示)。
(3)下表列出了工业上吸收SO2的三种方法。
方法Ⅱ主要发生了下列反应:
2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g) ΔH="+8.0" kJ/mol
2H2(g)+SO2(g)=S(g)+2H2O(g)ΔH="+90.4" kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH="-566.0" kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH="-483.6" kJ/mol
则S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式可表示为 。
(4)合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得。有关化学反应的能量变化如图所示,则CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
正确答案
(1)①N2+O22NO ②-746.5
(2)N2(g)+O2(g)="2NO(g)" ΔH3="b" kJ/mol a-2b
(3)S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH="-574.0" kJ/mol
(4)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH="+161.1" kJ/mol
(1)②按题干顺序给3个热化学方程式编号,由盖斯定律③×2-①-②得2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH="[-393.5×2-180.5-(-221.0)]kJ/mol=-746.5" kJ/mol。
(2)根据盖斯定律将已知的两个热化学方程式相减可得热化学方程式为2N2(g)+2O2(g)="4NO(g)" ΔH="a" kJ/mol-ΔH2="2b" kJ/mol,则ΔH2=(a-2b)kJ/mol,同时将上面的方程式及ΔH都除以2可得热化学方程式。
(3)将后面的两个方程式相加减去前两个方程式再除以2可得相应的热化学方程式:S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH="-574.0" kJ/mol。
(4)按题干顺序给图像中的3个热化学方程式编号,根据盖斯定律,③-②×3-①得CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH="[-846.3-(-241.8)×3-(-282.0)]kJ/mol=+161.1" kJ/mol。
(创新预测题)将煤转化为水煤气的主要化学反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃烧的热化学方程式为:
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-242.0 kJ·mol-1
CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
请回答:
(1)根据以上数据,写出C(s)与水蒸气反应的热化学反应方程式:_____________________________。
(2)比较反应热数据可知,1 mol CO(g)和1 mol H2(g)完全燃烧放出的热量之和比1 mol C(s)完全燃烧放出的热量多。甲同学据此认为“煤转化为水煤气可以使煤燃烧放出更多的热量”;乙同学根据盖斯定律做出如图循环图
并据此认为“煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量相等”。
请分析:甲、乙两同学观点正确的是________(填“甲”或“乙”);判断的理由是
_______________________________________________________。
(3)将煤转化为水煤气作为燃料和煤直接燃烧相比有很多优点,请列举其中的两个优点______________________________________________________
正确答案
(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131.5 kJ·mol-1
(2)乙 甲同学忽略了煤转化为水煤气要吸收热量(或ΔH1=ΔH2+ΔH3且ΔH2>0)
(3)①减少污染;②燃烧充分;③方便输送(任填两个)
(1)本题考查盖斯定律,ΔH1-ΔH2-ΔH3即为C(s)与水蒸气反应的焓变。因此C(s)与水蒸气反应的热化学方程式为:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131.5 kJ·mol-1。
(2)根据盖斯定律,煤转化为水煤气再燃烧放出的热量与煤直接燃烧放出的热量应相等,甲同学的错误在于忽视了煤转化为水煤气时要吸收热量。
(4分)(1)已知C2H5OH(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g) △H1="a" kJ·mol-1;
H2O(g)==H2O(1) △H2="b" kJ·mol-1;
C2H5OH(g)==C2H5OH(1) △H3="c" kJ·mol-1,
写出 C2H5OH(1)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(1)的热化学方程式
(2)已知下列热化学方程式:
① H2(g)+1/2O2(g) =H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
② C(s)+1/2O2(g) =CO(g) ΔH=-110.5 kJ/moL
则水煤气能源的制取原理:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO (g) ΔH= kJ/moL
正确答案
(4分)(1)C2H5OH(g)+3O2(g)==2CO2(g)+3H2O(g) △H1="a-c+3b" kJ·mol-1
(2)131.3 (2分)
略
(8分)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为________(阿伏加德罗常数用NA表示),放出的热量为________kJ。
(2)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)(l)。丙烷脱氢可得丙烯。
已知:C3H8(g)―→CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)
ΔH1=+156.6 kJ·mol-1
CH3CH===CH2(g)―→CH4(g)+HC≡CH(g)
ΔH2=+32.4 kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)―→CH3CH===CH2(g)+H2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
正确答案
(1)1.6NA 173.4 (2)+124.2
(1)0.2 mol H4→O2转移0.2×8NAe-
将2个方程相加
CH4(g)+2NO2(g)===CO2(g)+2H2O(g)+N2(g)
ΔH=-867 kJ·mol-1,因而放出0.2 mol×867 kJ·mol-1=173.4 kJ
(2)两方程相减即得+124.2 kJ·mol-1
合成氨反应(2NH3(g))在工业生产中的大量运用,满足了人口的急剧增长对粮食的需求,也为化工生产提供了足够的原料。按要求回答下列问题:
(1)合成氨反应的能量变化如图所示,则该反应的热化学方式为(△H用图给字母表示) 。
(2)在温度恒定为298K,体积恒定为10L的密闭容器中测得合成氨反应达到平衡时氢气、氮气、氨气的物质的量分别为0.1mol、0.4mol、4mol,则此温度下题给该反应的平衡常数K=
(3)标况下,若将22.4mL的氨气通入100mLpH为2的盐酸中,则溶液中各离子浓度的顺序由大到小为 。
(4)将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中,再通入足量的CO2,过滤后即可得到(NH4)2SO4。该过程的化学方程式为 ,由此可知Ksp(CaSO4) Ksp(CaCO3)(填“大于”、“小于”或“等于”)
正确答案
(9分)
(1)
(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
(4)(2分);大于(1分)
(1)由图可得该反应的热化学反应方程式为:
(2)平衡常数是指可逆反应达到平衡后,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值;得;
(3)标况下,若将22.4mL的氨气通入100mLpH为2的盐酸中,则溶液中各离子浓度的顺序由大到小为:;
(4)将氨气通入盛有CaSO4悬浊液的沉淀池中,再通入足量的CO2,过滤后即可得到(NH4)2SO4。该过程的化学方程式为;
由此可知Ksp(CaSO4)大于Ksp(CaCO3)
扫码查看完整答案与解析