- 焓变、反应热
- 共2059题
(10分)烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术都是环境科学研究的热点。
⑴烟气脱硫、脱硝的环境意义是 ▲ 。
⑵选择性催化还原法的脱硝原理为:
6NOx+4x NH3 (3+2x)N2+6xH2O
①上述反应中每转移3mol电子,生成标准状况下N2的体积为 ▲ L。
②已知:2H2(g)+O2(g) =2H2O (g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=-180.5kJ·mol-1
则反应6NO(g)+4NH3(g)=5N2(g)+6H2O(g)的ΔH= ▲ 。
⑶目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
图1 图2
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式: ▲ 。
②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是 ▲ 。
正确答案
⑴防止酸雨的发生
⑵① ②-724.5kJ·mol-1
⑶①6NO+3O2+2C2H43N2+4CO2+4H2O ②350℃、负载率
略
在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。这两步的能量变化示意图如下:
(1)第二步反应是 反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是 。
(2)1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO2- (aq)的热化学方程式是 。
正确答案
(1)放热 ΔH=-73 kJ/mol(或反应的总能量大于生成物的总能量)
(2)NH4+(aq)+O2(g)=NO2- (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273 kJ/mol
(1)由题意知,NH4+第一步氧化为NO2-,第二步NO2-氧化为NO3-,第二步反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,故第二步反应为放热反应。
(2)1 mol NH4+全部氧化成NO2-时,放出273 kJ的热量,则反应的热化学方程式为:NH4+ (aq)+O2(g)=NO2- (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273 kJ/mol。
(6分)键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的化学键能之和的差。参考以下表格的键能数据,回答下列问题:
(1)比较下列两组物质的熔点高低(填“>”“<”)
SiC_______Si; SiCl4_______SiO2
(2)能否根据键能的数据判断单质Si晶体和化合物SiCl4的熔点高低? (填“能”或“不能”)原因是:
(3)工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),计算该反应的反应热△H为 。
正确答案
(1) SiC>Si SiCl4
(2)不能、物质的熔点高低由构成物质微粒间作用力决定,Si晶体是原子晶体,微粒间作用力是共价键,SiCl4是分子晶体,微粒间作用力是分子间作用力比共价键弱
(3)△H为+236KJ/mol
(1)SiC、Si均为原子晶体,熔点高低决定与键能的大小,前者的共价键为Si—C,后为Si—Si,由于硅原子的半径大于碳原子半径,故前者的键长小,键能相对大,SiC的熔点相对高;
SiCl4、SiO2分别为分子晶体与原子晶体,分子晶体的熔点一般较低,而原子晶体的熔点一般特别高,故前者熔点低于后者
(2)不能,物质的熔点高低由构成物质微粒间作用力决定,Si晶体是原子晶体,微粒间作用力是共价键,SiCl4是分子晶体,微粒间作用力是分子间作用力,比共价键弱
(3)△H=反应物化学键的键能之和—生成物化学键能之和=4×360+2×436—2×176-4×431=+236KJ/mol
(15分)某石油液化气由丙烷和丁烷组成,其质量分数分别为80%和20%。它们燃烧的热化学方程式分别为:
C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(1) △H=-2 200kJ/mol
C4H10(g)+O2(g)==4CO2(g)+5H2O(1) △H=-2 900 kJ/mol
有一质量为0.80kg、容积为4.0L的铝壶,将一壶20℃的水烧开需消耗液化石油气0.056kg,试计算该燃料的利用率。[已知水的比热为4.2kJ/(kg·℃),铝的比热为0.88kJ/(kg·℃)]
正确答案
将水烧开所需热量为:Q=cm(t-t0)=(4.2×4.0+0.88×0.80)×(100-20)="1" 400(kJ)
所以,燃料的利用率为:×100%=50%
略
(15分)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢,当它们混合时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量。
(1)写出肼和过氧化氢的结构式。肼__________________,过氧化氢______________ 。
(2)写出热化学方程式_________________________________________________。
(3)已知H2O(1)==H2O(g) △H=+44kJ/mol,则16g液态肼与足量液态过氧化氢反应生成氮气和液态水时,放出的热量是_____________________ kJ。
(4)上述反应用于火箭推进剂,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是________________________________________________________。
正确答案
(2)N2H4(1)+2H2O2(1)==N2(g)+4H2O(g) △H=-641.625kJ/mol 4分
略
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