- 焓变、反应热
- 共2059题
沼气（主要成分是甲烷）是一种廉价的能源，把农村中大量存在的农作物秸秆、杂草、人畜粪便等在沼气池中发酵，便可产生沼气，沼气完全燃烧可以用来点灯、做饭。
（1）在101kPa时，32gCH4燃烧生成CO2和气态H2O，放出1604kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式为__________________________________________________________。
（2）120℃，取CH4和过量O2的混合气体共0.4mol，点燃使其充分反应，将燃烧后的气体通过足量的碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物）充分吸收，碱石灰增重8g。计算：原混合气体中CH4和O2的体积比是多少？
正确答案
（1）CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－802kJ·mol－1
（2）1：3
试题分析：（1）32gCH4是2mol，因此1mol甲烷燃烧放出的热量是802kJ，所以甲烷燃烧的热化学方程式为CH4（g）＋2O2（g）＝CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－802kJ·mol－1。
（2）设CO2的物质的量是x。碱石灰吸收的是水和CO2，即水和CO2的质量之和是8g。根据甲烷的化学式CH4可知，水的物质的量是CO2的2倍，所以有44x＋18×2x=8，解得 x＝0．1mol，所以根据碳原子守恒可知甲烷是0．1mol，氧气是0．3mol，体积之比是1：3 。
Ⅰ（1）在101kPa时，H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00mol液态H2O,放出571.6kJ的热量，表示H2燃烧热的热化学方程式________________________________。
（2）1.00L 1.00mol/L H2SO4溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，该反应的反应热为_____________________，表示其中和热的热化学方程式为________________________ _。
Ⅱ：NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，反应的化学方程式为2CO＋2NO=N2＋2CO2，为了控制大气污染，提出下列建议：
A.使用催化剂 B.改变压强 C.提高反应温度
你认为可行的方法是 ，理由是
正确答案
Ⅰ:（1）H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) △H＝－285.8kJ/mol。
（2）△H＝－114.6kJ/mol
NaOH(ag)＋1/2H2SO4(ag)=1/2Na2SO4(ag)＋H2O(l) △H＝－57.3kJ/mol
Ⅱ: A；催化剂能够降低反应的活化能，成千上万倍提高反应速率，使得缓慢发生的2CO＋2NO=N2＋2CO2反应迅速进行。给导出的汽车尾气再加压、升温的想法不合乎实际。
Ⅰ（1）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，所以表示氢气燃烧热的热化学方程式是H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) △H＝－285.8kJ/mol。
（2）放出114.6kJ的热量，所以该反应的反应热△H＝－114.6kJ/mol；中和热是在一定条件下，稀溶液中，酸和碱反应生成1mol水时所放出的热量，所以热化学方程式是NaOH(ag)＋1/2H2SO4(ag)=1/2Na2SO4(ag)＋H2O(l) △H＝－57.3kJ/mol。
Ⅱ。由于催化剂能够降低反应的活化能，成千上万倍提高反应速率，使得缓慢发生的2CO＋2NO=N2＋2CO2反应迅速进行。给导出的汽车尾气再加压、升温的想法不合乎实际，因此正确的答案选A。
2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) 
⑴E的大小对该反应的反应热有无影响? 。
该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低? ；
⑵图中
⑶如果反应速率v（SO2）为0.05 mol·L-1·min-1则v（O2）= mol·L-1·min-1；
v（SO3）= mol·L-1·min-1；
正确答案
（1）无 降低 (2) -198 （3）0.025 0.05
(1)E表示反应的活化能，活化能的大小与反应热大小无关系。催化剂钠降低反应的活化能，所以使用催化剂后B点是降低的。
（2）图中△H表示该反应的反应热，等于－198kJ/mol。
（3）由于反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以v（O2）=v（SO2）/2＝0.025mol·L-1·min-1，v（SO3）=v（SO2）＝0.05 mol·L-1·min-1。
每空2分，共12分）化学反应可为人类提供能量
（Ⅰ）家用液化气的主要成分之一是丁烷（C4H10），常温常压下，当5.8 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为2.9×105kJ，试写出丁烷燃烧的热化学方程式：____________________________________________，已知1mol液态水气化时需要吸收44 kJ的热量，则反应：
（Ⅱ）铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸。工作时，该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，根据上述情况判断：
（1）蓄电池的负极是______，其电极反应式为______________________________。
（2）蓄电池的正极电极反应式为_________________________________。
（3）蓄电池工作时，其中电解质溶液的pH______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
正确答案
（每空2分，共12分）
（Ⅰ）2 C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) △H=－5800kJ·mol-1 －2680kJ·mol-1
（Ⅱ）（1）Pb Pb－2e+-SO42-=PbSO4。
（2）PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O。 （3）增大
（Ⅰ）5.8 kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时，放出热量为2.9×105kJ，所以1mol丁烷完全燃烧放出的热量是2.9×105kJ÷100＝2.9×103kJ，所以反应的热化学方程式是2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) △H=－5800kJ·mol-1；1mol液态水气化时需要吸收44 kJ的热量，所以5mol液态水气化时需要吸收220 kJ的热量，因此C4H10(g)+13/2O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l) △H=－（2900－220）kJ/mol＝－2680kJ/mol。
（Ⅱ）（1）原电池中负极失去电子，所以根据总反应式可知，蓄电池的负极是Pb，电极反应式是Pb－2e+-SO42-=PbSO4。
（2）正极是得到电子的，所以二氧化铅在正极得到电子，电极反应式是PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O。
（3）根据总反应式可知，蓄电池工作时，消耗稀硫酸，所以溶液的pH增大。
（6分）已知：①1mol H2中的共价键断裂吸收436KJ能量，0.5mol O2中的共价键断裂吸收249KJ能量，形成1mol水蒸气中的共价键释放930KJ 能量。
②H2O(l)＝H2O(g) ΔH＝+44 kJ·mol-1
③CH4 ( g ) + 2O2 ( g ) = 2H2O ( l ) + CO2 ( g ) △H = －890 kJ·mol-1
（1）写出H2在O2中燃烧生成水蒸气的热化学方程式 ；
（2）1.12L（折算成标况下的体积）H2完全燃烧生成液态水放出的热量为 ；
（3）实验测得氢气和甲烷的混合气体共4 mol完全燃烧时放热为2358kJ（生成的水为液态），则混合气体中氢气和甲烷的体积比为 。
正确答案
（每小题2分）（1）H2(g)+
（2）14.45KJ （3）1:1
考查反应热放热计算及热化学方程式的书写
（1）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，因此反应热是436KJ/mol+249KJ/mol－930KJ/mol＝245kJ/mol，所以反应的热化学方程式是H2(g)+
（2）标准状况下1.12L氢气是0.05mol，燃烧生成水蒸气放热是245kJ/mol×0.05mol＝12.25kJ。生成水蒸气是0.05mol，变成液态水又放出热量是44kJ/mol×0.05mol＝2.2kJ，所以最终放出的热量是12.25kJ＋2.2kJ＝14.45KJ。
（3）设混合气体中氢气和甲烷的物质的量分别是x和y，则x+y＝4mol。根据热化学方程式可知，289kJ/mol×x+890 kJ/mol×y＝2358kJ，解得x＝y＝2mol，所以二者的体积之比是1:1。
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