- 化学反应热的计算
- 共551题
已知在25℃,一个标压下,1molCH4充分燃烧放出的热量为890kJ;使1kg水的温度升高1℃需要热量4.18kJ.
(1)1m3(标况)甲烷在25℃,一个标压下充分燃烧,可以放出的热能是多少?
(2)若用1m3(标况)甲烷在25℃,一个标压下充分燃烧所放出的热能加热温度为25℃的水,如果热量损失为20%,可使多少千克水的温度升为100℃?
正确答案
(1)标况下Vm=22.4L/mol,则1m3的甲烷的物质的量=44.64mol,
由25℃,一个标压下,1molCH4充分燃烧放出的热量为890kJ,
则1m3(标况)甲烷在25℃,一个标压下充分燃烧,可以放出的热能是44.64×890KJ=39729.6KJ,
答:1m3(标况)甲烷在25℃,一个标压下充分燃烧,可以放出的热能是39729.6KJ;
(2)设水的质量为x,则由Q=cm△T可知,
4.2×x×(100-25)=39729.6KJ×(1-20%),
解得x=101Kg,
答:使100千克水的温度升为100℃.
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3的
ΔH=-99kJ·mol-1。请回答下列问题
(1)图中A、C分别表示___________、___________,E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?___________,理由是______________________;
(2)图中△H=___________kJ·mol-1;
(3)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自身被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式______________________;
(4)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;
(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol-1,计算由S(s)生成3molSO3(g)的△H (要求计算过程)。
正确答案
(1)反应物能量;生成物能量;无;降低;因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低
(2)-198
(3)SO2+V2O5==SO3+2VO2、4VO2+O2==2V2O5 (4)0.025;0.05
(5)S(s)+O2(g) =2SO2(g)△H1=-296 KJ·mol-1,SO2(g)+1/2O2(g)SO3(g) △H2=-99 kJ·mol-1
3S(s)+9/2O2(g)=3SO3(g) △H=3(△H1+△H2)=-1185kJ·mol-1
拆开1mol共价键所需吸收的能量如表:
(1)1mol N2完全反应为NH3______(填:吸收或放出)______kJ能量
(2)事实上,将1molN2和3molH2放在反应容器中,使它们充分反应,反应的热量变化总小于计算值,原因是______.
正确答案
(1)在反应N2+3H2
2NH3中,1mol N2完全反应为NH3,
断裂3mol H-H键,1mol N三N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,
生成2mol NH3,共形成6molN-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,
吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,
放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,
故答案为:放出;92.
(2)该反应为可逆反应,不能完全转化,将1molN2和3molH2放在反应容器中,使它们充分反应,生成NH3的小于2mol,放出的热量小于92kJ,
故答案为:该反应为可逆反应,充分反应的最终结果是达到最大限度,因此放出的热量总是小于理论计算值.
(1)已知天然气和水蒸气反应的热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.4kJ•mol-1,则制得56g CO需要吸收的热量为______ kJ;
(2)CO可继续与水蒸气反应:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ•mol-1,若将1mol CH4与足量水蒸气充分反应得到1molCO2,该反应的焓变△H=______kJ•mol-1.
正确答案
(1)56g CO的物质的量为=2mol,故制得56g CO需要吸收的热量为2mol×206.4kJ•mol-1=412.8kJ,
故答案为:412.8kJ;
(2)已知:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.4kJ•mol-1;
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.0kJ•mol-1,
将1molCH4与足量水蒸气充分反应得到1molCO2,根据盖斯定律可知,该反应的焓变△H=+206.4kJ•mol-1-41.0kJ•mol-1=+165.4kJ•mol-1,
故答案为:+165.4.
将煤转化为水煤气(CO和H2的混合气体)是通过化学方法将煤转化为洁净燃料的方法之一.煤转化为水煤气的主要化学反应为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H1. 已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=-483.6kJ•mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H3=-221.0kJ•mol-1
结合上述热化学方程式,计算得出△H1=______.
正确答案
已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H2=-483.6kJ•mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H3=-221.0kJ•mol-1
为求C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H1的反应热,可用盖斯定律将可得:
△H1==+131.3kJ/mol,
故答案为:=+131.3kJ/mol.
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