- 焓变、反应热
- 共2059题
(10分)(1)由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8 kJ,1g水蒸气转化成液态水放热2.5 kJ,则反应2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(l)的△H=_________,氢气的燃烧热为_________。
(2)按要求填空
(A)用系统命名法给下列有机物命名
② (CH3)3COH
(B)相对分子质量为114,其一氯代物只有一种的链烃的结构简式 该物质的名称为
正确答案
(1) (4分) -573.6 kJ /mol 286.8 kJ /mol
(2)(6分)2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯 2-甲基-2-丙醇 (略)2,2,3,3-四甲基丁烷
(1)1g水蒸气转化成液态水放热2.5 kJ,所以18个水蒸气变成液态水放出的热量是2.5kJ×18=45kJ,所以反应2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(l)的△H=-(241.8+45)kJ/mol×2=-573.6 kJ /mol。由于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573.6 kJ /mol÷2=286.8 kJ /mol。
(2)烷烃的命名原则是:找出最长的碳链当主链,依碳数命名主链,前十个以天干(甲、乙、丙...)代表碳数,碳数多于十个时,以中文数字命名,如:十一烷;从最近的取代基位置编号:1、2、3...(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。数字与中文数字之间以-隔开;有多个取代基时,以取代基数字最小且最长的碳链当主链,并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基;有两个以上的取代基相同时,在取代基前面加入中文数字:一、二、三...,如:二甲基,其位置以 , 隔开,一起列于取代基前面。如果含有官能团,则含有官能团的最长碳链作主链,编号也是从离官能团最近的一端开始。所以两种化合物的名称分别是2,4-二甲基-3-乙基-3-己烯、2-甲基-2-丙醇;由于114÷14=8余2,所以是庚烷。又因为其一氯代物只有一种,所以结构简式是(CH3)3C(CH3)3,名称是2,2,3,3-四甲基丁烷。
(12分)写出下列反应的热化学方程式。
(1)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH=+64.39kJ/mol
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-196.46kJ/mol
H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.84kJ/mol
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为 。
(2)在298K下,C、Al的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ。又知一定条件下,Al能将C从CO2置换出来,写出此置换反应的热化学方程式
(3)25℃,1.01×105Pa下,1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出表示硫燃烧热的热化学方程式
正确答案
(1) Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) △H= —319.68kJ.mol-1
(2) 4Al(s)+ 3CO2(g)=3C(s)+ 2Al2O3(s),△H= (3a-4b)kJ/mol
(3)S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=" —299.52kJ/mol" (每个方程式各3分)
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。
(1)根据盖斯定律可知,①+②÷2+③即得到Cu(s)+H2O2 (l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l),所以该反应的反应热△H=+64.39kJ/mol-196.46kJ/mol÷2-285.84kJ/mol=-319.68kJ/mol。
(2)C、Al的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量aKJ和bKJ,所以有反应①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-akJ/mol和反应②Al(s)+ 3/2O2(g)=1/2Al2O3(s)△H=-bkJ/mol。根据盖斯定律可知,②×4-①×3即得到4Al(s)+ 3CO2(g)=3C(s)+ 2Al2O3(s),所以该反应的反应热△H= (3a-4b)kJ/mol。
(3)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。因此根据已知条件可知,1mol硫燃烧放出的热量是 9.36kJ×32=299.52kJ,所以硫燃烧热的热化学方程式S(s)+O2(g)=SO2(g)△H= —299.52kJ/mol。
已知下列热化学方程式:Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s) △H=" -" 351.1kJ/mol
Hg(l) + 1/2O2(g) = HgO(s) △H=" -" 90.7kJ/mol
由此可知反应 Zn(s) + HgO(s) =" ZnO(s)" + Hg(l) 的焓变为
正确答案
-260.4kJ/mol (2分)
试题分析:根据盖斯定律可知,①-②即得到Zn(s) + HgO(s) =" ZnO(s)" + Hg(l),所以该反应的焓变是△H=-351.1kJ/mol+90.7kJ/mol=-260.4kJ/mol。
点评:反应热的有关计算一般可以根据能量守恒定律,然后借助于盖斯定律进行。
(1)在101kPa下,CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热分别为890.3kJ•mo1—1、285.8kJ•mo1—1和393.5kJ•mo1—1,则反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反应热ΔH= 。
(2)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3
①液态水转化为气态水的热化学方程式为 。
②CO和H2分别燃烧生成CO2 (g)和H2O(g),欲得到相同热量,所需CO和H2的体积比是 。
正确答案
(6分)每空2分。
(1)—74.8kJ•mol—1
(2)①H2O(l)=H2O(g) ΔH=
②
试题分析:(1)①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=—890.3kJ•mo1—1,②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=—285.8kJ•mo1—1,③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=—393.5kJ•mo1—1,根据盖斯定律,由③+②×2—①可得:C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=—74.8kJ•mol—1;(2)根据盖斯定律,由①—②可得:2H2O(l)=2H2O(g) ΔH=ΔH2—ΔH1,则H2O(l)=H2O(g) ΔH=(ΔH2—ΔH1)/2;设CO和H2分别为xmol、ymol,则CO放出热量为—ΔH3×xmol/2,H2放出热量为—ΔH1×ymol/2,因此—ΔH3×xmol/2=—ΔH1×ymol/2,则x/y=ΔH1/ΔH3。
合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程的能量变化如图所示。已知N2(g)与H2(g)反应生成17 g NH3(g),放出46.1 kJ的热量。
请回答下列问题:
(1)该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中E变_____(填“大”或“小”),E的大小对该反应的反应热有无影响?_ _。理由是_________ ;
(2)图中ΔH=________kJ·mol-1;
(3)起始充入2mol·L-1 N2和5.5 mol·L-1 H2,经过50 min,NH3的浓度为1mol·L-1,
则v(N2)=____________mol·L-1·min-1、C(H2)=______________mol·L-1;
已知NH3(g)= NH3 (l) ΔH=-QkJ·mol-1,书写N2(g)+3H2(g)=2NH3 (l)的热化学方程式 ________ 。
正确答案
(1)小,无。△H取决于反应物的总能量和生成物的总能量差;(2)-92.2 (3)0.01 4
(4)N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g) ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1
试题分析:(1)用铁作催化剂可以降低反应活化能E,所以加催化剂会使图中E变变小;△H取决于反应物的总能量和生成物的总能量差,所以E的大小对该反应的反应热没有影响。
(2)NH3的物质的量为17g/17g·mol-1="1mol" △H="2×-46.1" kJ="-92.2" kJ(该反应为放热反应,符号为负)
(3)NH3的变化浓度为1mol·L-1时,根据反应比,N2的浓度变化了0.5mol·L-1,v(N2)=0.5mol·L-1/50 min="0.01" mol·L-1;NH3的变化浓度为1mol·L-1时,根据反应比,H2的浓度变化了1.5 mol·L-1,C(H2)=5.5 mol·L-1-1.5 mol·L-1="4" mol·L-1
(4)N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g) ΔH=-(92.2+Q)kJ·mol-1
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