2019年高考化學(xué) 考點(diǎn)37 蓋斯定律必刷題.doc
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2019年高考化學(xué) 考點(diǎn)37 蓋斯定律必刷題.doc
考點(diǎn)三十七 蓋斯定律
1.A2+B2=2AB的反應(yīng)歷程可以看作如下(△H表示該過(guò)程的能量變化):
Ⅰ.A2=A+A △H1
Ⅱ.B2=B+B △H2
Ⅲ.A+B=AB △H3
則下列說(shuō)法中正確的是
A. 當(dāng)△H3+(△H1+△H2)>0時(shí),該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B. 當(dāng)2△H3+(△H1+△H2)>0時(shí),該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
C. 當(dāng)2△H3+(△H1+△H2)<0時(shí),該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D. 當(dāng)△H3+(△H1+△H2)<0時(shí),該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
【答案】C
2.通過(guò)以下反應(yīng)均可獲取H2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
①太陽(yáng)光催化分解水制氫:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH1=+571.6 kJmol-1
②焦炭與水反應(yīng)制氫:C(s)+H2O(g)= CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJmol-1
③甲烷與水反應(yīng)制氫:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH3=+206.1 kJmol-1
A. 反應(yīng)①中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B. 反應(yīng)②為放熱反應(yīng)
C. 反應(yīng)③使用催化劑,ΔH3不變
D. 反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)的ΔH=-74.8 kJmol-1
【答案】C
【解析】A、太陽(yáng)光催化分解水制氫氣,是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故A錯(cuò)誤;B、反應(yīng)的△H2>0,故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故B錯(cuò)誤;C、催化劑不能改變反應(yīng)熱的大小,只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,故C正確;D、根據(jù)蓋斯定律,目標(biāo)反應(yīng)CH4(g)═C(s)+2 H2(g)相當(dāng)于③-②,故△H=△H3-△H2,△H=+206.1kJmol-1-(+131.3kJmol-1)=+74.8kJmol-1,故D錯(cuò)誤。
3.已知:a.C2H2(g)+H2(g)=C2H4(g) △H<0; b.2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) △H>0
判斷以下三個(gè)熱化學(xué)方程式中△H1、△H2、△H3的大小順序是( )
①C(s)+2H2(g)=CH4(g) △H1 ②C(s)+H2(g)=1/2C2H4(g) △H2
③C(s)+1/2H2(g)=1/2C2H2(g) △H3
A. △H2>△H3>△H1 B. △H3>△H2>△H1
C. △H3>△H1>△H2 D. △H1>△H2>△H3
【答案】B
4.(2017江蘇化學(xué),8)通過(guò)以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。下列說(shuō)法不正確的是( )
①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH1=a kJmol-1
②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2=b kJmol-1
③CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=c kJmol-1
④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=d kJmol-1
A. 反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣
B. 反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一
C. 反應(yīng)CH3OH(g)===1/2CH3OCH3(g)+1/2H2O(l)的ΔH=d/2kJmol-1
D. 反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJmol-1
【答案】C
【解析】A. 反應(yīng)③中的反應(yīng)物為二氧化碳和氫氣,由反應(yīng)可知,反應(yīng)①、②為反應(yīng)③提供原料氣,故正確;B. 反應(yīng)③的反應(yīng)物為二氧化碳,轉(zhuǎn)化為甲醇,則反應(yīng)③也是CO2資源化利用的方法之一,故正確;C. 由反應(yīng)④可知,物質(zhì)的量與熱量成正比,且氣態(tài)水的能量比液態(tài)是的能量高,則反應(yīng)CH3OH(g)===1/2CH3OCH3(g)+1/2H2O(l)的ΔH≠d/2kJmol-1,故錯(cuò)誤;D. 由蓋斯定律可知,②2+③2+④得到反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=(2b+2c+d) kJmol-1,故正確。故選C。
5.聯(lián)氨(N2H4)常溫下為無(wú)色液體,可用作火箭燃料。下列說(shuō)法不正確的是( )
①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)= N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2 N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4=?1048.9 kJmol-1
A. ΔH4﹦2ΔH3?2ΔH2?ΔH1
B. O2(g)+2H2(g)2H2O(l) ΔH5,ΔH5>ΔH3
C. 1 mol O2(g)和2 mol H2(g)具有的總能量高于2 mol H2O(g)
D. 聯(lián)氨和N2O4作火箭推進(jìn)劑的原因之一是反應(yīng)放出大量的熱
【答案】B
6.用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板中的銅,其熱化學(xué)方程式為Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH,已知①Cu(s)+2H+(aq)===Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=+64 kJmol-1②2H2O2(l)===2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196 kJmol-1③H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH3=-286kJmol-1。下列說(shuō)法不正確的是( )
A. 反應(yīng)①可通過(guò)銅作電極電解稀H2SO4的方法實(shí)現(xiàn) B. 反應(yīng)②在任何條件下都能自發(fā)進(jìn)行
C. 若H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH4,則ΔH4<ΔH3 D. ΔH=-320 kJmol-1
【答案】C
【解析】A.用銅作電極電解稀H2SO4時(shí),兩個(gè)電極的反應(yīng)分別為:Cu-2e-=Cu2+、2H++2e-=H2↑,總反應(yīng)為:Cu(s)+2H+(aq)Cu2+(aq)+H2(g),故A說(shuō)法正確;B.反應(yīng)②的ΔH<0,ΔS>0,則在任何條件下均能自發(fā)進(jìn)行,故B說(shuō)法正確;C.因?yàn)镠2O(g)所具有能量較H2O(l)高,則反應(yīng)H2(g)+O2(g)===H2O(g)放出的熱量較少,ΔH4>ΔH3,故C說(shuō)法錯(cuò)誤;D.由蓋斯定律可得ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=-320 kJmol-1,故D說(shuō)法正確;答案選C。
7.已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) Δ H1 ;
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) Δ H2
C(s)+ O2(g)=CO2(g) Δ H3
則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g) +6N2(g)的Δ H為( )
A. 12Δ H3+5Δ H2-2 Δ H1 B. 2 Δ H1-5Δ H2-12Δ H3
C. 12Δ H3-5Δ H2-2 Δ H1 D. Δ H1-5Δ H2-12Δ H3
【答案】A
8.當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題是一個(gè)全球重視的問(wèn)題,引起環(huán)境問(wèn)題的氣體常見(jiàn)的有溫室氣體CO2、污染性氣體NOx、SOx等。如果對(duì)這些氣體加以利用就可以成為重要的能源,既解決了對(duì)環(huán)境的污染,又解決了部分能源危機(jī)問(wèn)題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?,目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇,甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應(yīng)制備CH3OH和H2O的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________。
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。
已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5 kJmol-1
②CO2(g)+C(s)===2CO(g)ΔH2=+172.5 kJmol-1
③S(s)+O2(g)===SO2(g)ΔH3=-296.0 kJmol-1
請(qǐng)寫出CO與SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。已知:
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJmol-1①
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.7 kJmol-1②
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式是__________________________
【答案】CO2+3H2===CH3OH+H2O2CO(g)+SO2(g)===S(s)+2CO2(g) ΔH=-270 kJmol-1CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH=-957.3 kJmol-1
【解析】(1)根據(jù)原子守恒可知CO2與H2反應(yīng)制備CH3OH和H2O的化學(xué)方程式為CO2+3H2=CH3OH+H2O;
9.根據(jù)已知信息,完成下列問(wèn)題
(1)汽車尾氣中的NOx是大氣污染物之一。壓縮天然氣(CNG)汽車的優(yōu)點(diǎn)之一是利用催化技術(shù)能夠?qū)Ox轉(zhuǎn)變成無(wú)毒的CO2和N2。
已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1,
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2。
則2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH3=____(用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)工業(yè)上用水煤氣法制氫氣,
已知:①C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH1=-110.5 kJmol-1,
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2=-483.6 kJmol-1。
則水煤氣法制氫氣C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH3=____kJmol-1。
(3)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,
已知:①Cu2O(s)+1/2O2(g)=2CuO(s) ΔH1=-145 kJmol-1,
②CuO(s)+H2(g)=Cu(s)+H2O(l) ΔH2=-129 kJmol-1,
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8 kJmol-1。
則反應(yīng)2Cu(s)+H2O(l)=Cu2O(s)+H2(g) ΔH4=____kJmol-1。
(4)工業(yè)上由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti,
已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJmol-1,
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJmol-1,
③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g) ΔH3=+141.0 kJmol-1。
則反應(yīng)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g) ΔH4=____kJmol-1。
(5)工業(yè)上用天然氣制備CH3OH。
已知:①CH4(g)+O2(g)=CO(g)+H2(g)+H2O(g) ΔH1=-321.5 kJmol-1,
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH2=+250.3 kJmol-1,
③CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH3=-90.0 kJmol-1。
則CH4(g)與O2(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___。
(6)已知1mol N2H4(l)在O2(g)中燃燒,生成N2(g)和H2O(l),放出622 kJ熱量,則N2H4(l)燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___。
(7)已知0.5mol CH4(g)完全燃燒,生成CO2(g)和H2O(l)時(shí),放出445 kJ熱量,則CH4(g)燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___。
(8)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術(shù)。已知在300℃、Fe做催化劑時(shí),在氨氣足量的情況下,煙氣中c(NO2):c(NO)=1:1時(shí)脫氮效果最佳,且生成1mol N2(g)反應(yīng)放出的熱量為Q kJ(Q>0),此時(shí)對(duì)應(yīng)的脫氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)___。
【答案】ΔH1+ΔH2+131.3+117.2-802CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH=-251.2 kJmol-1N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622 kJmol-11/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445 kJmol-12NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g) ΔH=-2Q kJmol-1。
ΔH2+2ΔH3= -321.5+250.3+2(-90)=-251.2 kJmol-1,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH=-251.2 kJmol-1。
(6)1mol N2H4(l)在O2(g)中燃燒,生成N2(g)和H2O(l),其方程式為N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l),已知1mol N2H4(l)燃燒的放熱為622 kJ,所以熱化學(xué)方程式為:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622 kJmol-1。
(7)0.5mol CH4(g)應(yīng)該與1mol O2(g)反應(yīng),生成0.5molCO2(g)和1molH2O(l),放出445 kJ熱量,所以熱化學(xué)方程式為:1/2CH4(g)+O2(g)=1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445 kJmol-1。
(8)根據(jù)題目描述,可以寫出反應(yīng)的部分方程式為(明顯生成物中一定有H2O):NH3(g)+NO(g)+NO2(g)→N2(g)+H2O(g),因?yàn)闊煔庵衏(NO2):c(NO)=1:1,所以兩種氮氧化物在方程式中的系數(shù)相等,化合價(jià)降低6價(jià)(NO降低2價(jià),NO2降低4價(jià)),NH3化合價(jià)升高3價(jià),所以NH3的系數(shù)為2,NO和NO2的系數(shù)都是1,再根據(jù)原子守恒得到反應(yīng)為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)=2N2(g)+3H2O(g),已知生成1mol N2(g)反應(yīng)放出的熱量為Q kJ,所以此反應(yīng)的焓變?chǔ)=-2Q kJmol-1,所以熱化學(xué)方程式為:2NH3(g) + NO(g) + NO2(g) = 2N2(g) + 3H2O(g) ΔH=-2Q kJmol-1。
10.(1)若在常溫常壓下,l克乙醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱約為30kJ的熱量。寫出乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式________。
(2)化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能(焓變,△H)與反應(yīng)物和生成物在反應(yīng)過(guò)程中斷鍵和形成新鍵過(guò)程中吸收和放出能量的大小關(guān)系。
已知:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-185kJ/mol,斷裂1 mo1H-H鍵吸收的能量為436kJ,斷裂1 molCl-Cl鍵吸收的能量為247kJ,則形成1 molH-Cl鍵放出的能量為_(kāi)_____kJ。
(3)根據(jù)以下三個(gè)熱化學(xué)方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(1)△H=-Q1kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(1)△H=-Q2kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)△H=-Q3kJ/mol
判斷Q1、Q2、Q3三者大小關(guān)系:__________。
(4)用CO2和氫氣合成CH3OCH3(甲醚)是解決能源危機(jī)的研究方向之一。
已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=a kJmol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=b kJmol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=c kJmol-1
則CO2和氫氣合成CH3OCH3(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。
【答案】C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1380kJ/mol434Ql>Q2>Q32CO2(g)+
6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H =(2a + b - 2c)kJmol-1
11.近期發(fā)現(xiàn),H2S是繼NO、CO之后的第三個(gè)生命體系氣體信號(hào)分子,它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號(hào)傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)下圖是通過(guò)熱化學(xué)循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應(yīng)系統(tǒng)原理。
通過(guò)計(jì)算,可知系統(tǒng)(Ⅰ)和系統(tǒng)(Ⅱ)制氫的熱化學(xué)方程式分別為_(kāi)_______________、____________________________,制得等量H2所需能量較少的是_____________。
(2)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K時(shí),將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中。2 min后,反應(yīng)達(dá)到平衡,水的物質(zhì)的量為0.01mol。
① H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α=_______%
②從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率為_(kāi)________________
(3)在一定條件下,用H2O2氧化H2S。隨著參加反應(yīng)的n(H2O2)/n(H2S)變化,氧化產(chǎn)物不同。在酸性溶液中,當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí),寫出離子方程式___________________________________。
【答案】H2O(l)=H2(g)+1/2O2(g) ΔH=+286 kJ/molH2S(g)=H2(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol系統(tǒng)(II)2.50.002mol/(L?min)4H2O2+H2S=SO42—+ 2H++ 4H2O
【解析】(1)系統(tǒng)(I)中發(fā)生的反應(yīng)有:H2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+O2(g)ΔH1=327kJ/mol(①)、SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH2=-151kJ/mol(②)、2HI(aq)=H2(g)+I2(s)ΔH 3=110kJ/mol(③),應(yīng)用蓋斯定律,將①+②+③得,系統(tǒng)(I)中制氫的熱化學(xué)方程式為H2O(l)=H2(g)+O2(g)ΔH=327kJ/mol+(-151kJ/mol)+110kJ/mol=+286kJ/mol。系統(tǒng)(II)中發(fā)生的反應(yīng)有:SO2(g)+I2(s)+2H2O(l)=2HI(aq)+H2SO4(aq)ΔH2=-151kJ/mol(②)、2HI(aq)=H2(g)+I2(s)ΔH 3=110kJ/mol(③)、H2S(g)+H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+2H2O(l)ΔH4=61kJ/mol(④),應(yīng)用蓋斯定律,將②+③+④得,系統(tǒng)(II)制氫的熱化學(xué)方程式為H2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=(-151kJ/mol)+110kJ/mol+61kJ/mol=+20kJ/mol。根據(jù)上述熱化學(xué)方程式,制得等量H2所需能量較少的是系統(tǒng)(II)。
(2)用三段式, H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)
c(起始)(mol/L)0.16 0.04 0 0
c(轉(zhuǎn)化)(mol/L)0.004 0.004 0.004 0.004
c(平衡)(mol/L)0.156 0.036 0.004 0.004
①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α=100%=2.5%。
②從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,CO2的平均反應(yīng)速率υ(CO2)==0.002mol/(Lmin)。
(3)H2O2將H2S氧化,H2O2被還原成H2O,1molH2O2得到2mol電子,4molH2O2參與反應(yīng)得到8mol電子,當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí),根據(jù)得失電子守恒,1molH2S參與反應(yīng)失去8mol電子,H2S的氧化產(chǎn)物為H2SO4,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,當(dāng)n(H2O2)/n(H2S)=4時(shí),反應(yīng)的離子方程式為4H2O2+H2S=SO42-+2H++4H2O。
12.依據(jù)事實(shí),按要求填空:
(1)在25℃、101kPa下,1mol乙醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱1269.6kJ.則表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____.
(2)已知拆開(kāi)1mol H﹣H鍵,1molN﹣H鍵,1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,則N2(g)與H2(g)反應(yīng)生成NH3(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_____.
(3)已知:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H=﹣196.6kJ?mol﹣1
2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H=﹣113.0kJ?mol﹣1
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)═SO3(g)+NO(g)的△H=______kJ?mol﹣1.
(4)由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______.
【答案】C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-1269 KJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 KJ/mol-41.82H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ?mol﹣1
13.已知下列熱化學(xué)方程式:
①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH=-285 kJmol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8 kJmol-1
③C(s)+1/2O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5 kJmol-1
④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5 kJmol-1
回答下列問(wèn)題:
(1)H2的燃燒熱為_(kāi)___________;C的燃燒熱為_(kāi)_____________。
(2)燃燒1gH2生成液態(tài)水,放出的熱量為_(kāi)________________。
(3)寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式__________________________。
【答案】285 kJ/mol393.5 kJ/mol142.5 kJCO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283 kJmol-1
14.(1)1 mol石墨轉(zhuǎn)變成金剛石需要吸收1.9 kJ的熱量該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是__________。
(2)在25℃、101kPa下,一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量QkJ,其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水吸收可得100gCaCO3沉淀,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)________。
(3)已知下列熱化學(xué)方程式
Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH1=-25 kJmol-1 ①
3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH2=-47 kJmol-1 ②
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g) ΔH3=+19 kJmol-1 ③
寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學(xué)方程式_________________。
(4)向足量H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 molL-1Ba(OH)2溶液,放出的熱量是5.12 kJ。如果向足量Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 molL-1鹽酸時(shí),放出的熱量為2.2 kJ。則Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
【答案】C(石墨,s)=C(金剛石,s) △H=+1.9kJ/molC2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-2QkJ/molFeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11 kJmol-1Ba2+(aq)+SO42-(aq)=BaSO4(s) ΔH=-18 kJmol-1
【解析】 (1)1 mol石墨轉(zhuǎn)變成金剛石需要吸收1.9 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為C(石墨,s)=C(金剛石,s) △H=+1.9kJ/mol,故答案為:C(石墨,s)=C(金剛石,s) △H=+1.9kJ/mol;
(2)因生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水完全吸收,可得100克CaCO3沉淀,CaCO3的物質(zhì)的量是1mol,由碳元素守恒可知,二氧化碳的物質(zhì)的量也為1mol,即生成1mol二氧化碳放出的熱量為Q,而完全燃燒1摩爾無(wú)水乙醇時(shí)生成2mol二氧化碳,則放出的熱量為Q2=2Q,熱化學(xué)方程式為:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H=-2QkJ/mol,故答案為:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)
15.I.(1)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
①假設(shè)用酸性高錳酸鉀溶液吸收煤燃燒產(chǎn)生的SO2,該過(guò)程中高錳酸根被還原為Mn2+,請(qǐng)寫出該過(guò)程的離子方程式______________。
②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳加以回收,可降低碳的排放。左圖是通過(guò)人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖,a電極名稱:_____________(填“正極”或“負(fù)極”),b電極的反應(yīng)式:________________________。
(2)如果采用NaClO、Ca(ClO)2作吸收劑,也能得到較好的煙氣脫硫效果。
已知下列反應(yīng):
SO2(g)+2OH-(aq) ==SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO32-(aq) ==SO42-(aq)+Cl-(aq) ΔH2
CaSO4(s)==Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3
則反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO-(aq) +2OH-(aq) = CaSO4(s) +H2O(l) +Cl-(aq)的ΔH=_____。
II.(3)FeO42-在水溶液中的存在形態(tài)如圖所示。
①若向pH=10的這種溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4-的分布分?jǐn)?shù)的變化情況是__________。
②若向pH=6的這種溶液中滴加KOH溶液,則溶液中含鐵元素的微粒中,_________轉(zhuǎn)化為_(kāi)________(填微粒符號(hào))。
【答案】2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+ 負(fù)極CO2+2e-+2H+=HCOOHΔH1+ΔH2-ΔH3 先增大后減小HFeO4-FeO42-
16.碳是形成化合物種類最多的元素,其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源 物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)有機(jī)物 M 經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光光照可轉(zhuǎn)化成 N,轉(zhuǎn)化過(guò)程如下:
ΔH=+88.6 kJmol-1。則 M、N 相比,較穩(wěn)定的是_____。
(2已知 CH3OH(l)的燃燒熱ΔH=-726.5 kJmol-1,CH3OH(l)+1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-a kJmol-1,則 a_____726.5(填“>”“<”或“=”)。
(3)使 Cl2 和 H2O(g)通過(guò)灼熱的炭層,生成 HCl 和 CO2,當(dāng)有 1 mol Cl2 參與反應(yīng)時(shí)釋 放出 145 kJ 熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_____。
(4)火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合 在高溫下煅燒,所得物質(zhì)可作耐高溫材料,4Al(s) +3TiO2(s) +3C(s)=2Al2O3(s) +3TiC(s) ΔH =-1176 kJmol-1 ,則反應(yīng)過(guò)程中,每轉(zhuǎn)移 1 mol 電子放出的熱量為_(kāi)_______。
【答案】M<2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)===4HCl(g)+CO2(g) ΔH=-290 kJmol-19 8 kJ
17.(1)已知:H2(g)+O2(g)H2O(g),反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示,則:
①a、b、c分別代表什么意義?a_; b_; c_。
②該反應(yīng)是_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),ΔH_0(填“>”或“<”)。
(2)發(fā)射“天宮”一號(hào)的火箭使用的推進(jìn)劑是液氫和液氧,這種推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)是__________。(請(qǐng)寫兩條)
(3)已知:H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJmol-1
H2(g)H2(l) ΔH=-0.92 kJmol-1
O2(g)O2(l) ΔH=-6.84 kJmol-1
H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJmol-1
請(qǐng)寫出液氫和液氧生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:________________
【答案】1 mol H2分裂為H、0.5 mol O2分裂為O時(shí)吸收的熱量H、O結(jié)合生成1 mol H2O(g)放出的熱量1 mol H2和0.5 mol O2生成1 mol H2O(g)時(shí),反應(yīng)放出的熱量放熱<相同質(zhì)量時(shí),氫氣放出的熱量多,產(chǎn)物為水,無(wú)污染H2(l)+O2(l)H2O(g) ΔH=-237.46 kJmol-1
18.①C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH=393.5kJ/mol
②2CO(g) +O2(g)=2CO2(g);ΔH=566kJ/mol
③CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);ΔH=177.7kJ/mol
④0.5H2SO4(l) +NaOH(l)=0.5Na2SO4(l)+H2O(l);ΔH=57.3kJ/mol
⑤HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l);ΔH=57.3kJ/mol
(1)上述熱化學(xué)方程式中,不正確的有___________________(填序號(hào),以下同);
(2)上述反應(yīng)中,表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式是___________________________________;上述反應(yīng)中,表示中和熱的熱化學(xué)方程式是__________________________________。
【答案】③④①⑤
【解析】(1)分析熱化學(xué)方程式可知,③④錯(cuò)誤,③中反應(yīng)為吸熱反應(yīng),焓變?yōu)檎担苤惺侨芤褐械姆磻?yīng),物質(zhì)聚集狀態(tài)除水為液態(tài),標(biāo)注為l,其他為稀溶液,標(biāo)注aq;
(2)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,中和熱是指強(qiáng)酸強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量;①符合燃燒熱的概念是燃燒熱的熱化學(xué)方程式,⑤符合中和熱概念是中和熱的熱化學(xué)方程式。
19.已知下列熱化學(xué)方程式:
①H2(g)+1/2O2 (g)=H2O (l) △H=-285 kJ/mol
②H2(g) +1/2O2 (g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol
③C (s)+1/2O2 (g)=CO(g) △H=-110.5 kJ/mol
④ C (s) +O2 (g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
回答下列問(wèn)題:
(1)H2的燃燒熱為_(kāi)_______;C的燃燒熱為_(kāi)_______。
(2)燃燒1 g H2生成液態(tài)水,放出的熱量為_(kāi)_______。
(3)寫出CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式__________________________。
【答案】285 kJ/mol393.5 kJ/mol142.5 kJCO(g) + 1/2O2 (g)=CO2(g) △H=-283 kJ/mol
20.Ⅰ.已知下列熱化學(xué)方程式:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220.0 kJ?mol-1;
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH =-393.5 kJ?mol-1;
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ?mol-1;
④CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-890.0 kJ?mol-1。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)CO的燃燒熱為_(kāi)_______________。
(2)熾熱的木炭與二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳的反應(yīng)為_(kāi)__ (填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),理由是____________。
(3)寫出甲烷與氧氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式:_________________________。
Ⅱ.常溫常壓下,一定質(zhì)量的無(wú)水乙醇(C2H5OH)完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ,其燃燒生成的CO2用過(guò)量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,請(qǐng)寫出乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式__________________________。
【答案】-283.0 kJ?mol-1吸熱由熱化學(xué)方程式①減去熱化學(xué)方程式②可得C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=+173.5 kJ?mol-12CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(g) ΔH=-1 214.0 kJ?mol-1C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-2Q kJ?mol-1
21.火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí),即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵猓⒎懦龃罅康臒?。已?.4 mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮?dú)夂退魵?,放?56.652 kJ的熱量。
(1)此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。
(2)又已知H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJmol-1則16 g液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量為_(kāi)_______kJ。
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外,還有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)是_______________。
(4)發(fā)射衛(wèi)星可用氣態(tài)肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化劑,兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂退魵?。已知?
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+67.7 kJmol-1 ①
N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJmol-1 ②
氣態(tài)肼和二氧化氮反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。
【答案】N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.63 kJmol-1408.815產(chǎn)物不會(huì)污染環(huán)境N2H4(g)+NO2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-567.85 kJmol-1
22.隨著化石能源的減少,新能源的開(kāi)發(fā)利用需求日益迫切。Bunsen熱化學(xué)循環(huán)制氫工藝由下列三個(gè)反應(yīng)組成:
SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) △H=a kJmol-1
2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) △H=b kJmol-1
2HI(g)=H2(g)+I2(g) △H=c kJmol-1則:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=__________
【答案】(2a+b+2c)kJmol-1
【解析】①SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=2HI(g)+H2SO4(l) △H=a kJmol-1,②2H2SO4(l)=2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g) △H=b kJmol-1,③2HI(g)=H2(g)+I2(g) △H=c kJmol-1,根據(jù)目標(biāo)反應(yīng)方程式,推出①②-2+②+③2,即△H=(2a+b+2c)kJmol-1。
23.(1)已知C(s、金剛石)+O2(g)CO2(g);ΔH=-395.4 kJmol-1,C(s、石墨)+O2(g)CO2(g);ΔH=-393.5 kJmol-1。
①石墨和金剛石相比,石墨的穩(wěn)定性_________金剛石的穩(wěn)定性。
②石墨中C-C鍵鍵能________金剛石中C-C鍵鍵能。(均填“大于” “小于”或“等于”)。
(2)將4g CH4完全燃燒生成氣態(tài)CO2和液態(tài)水,放出熱量222.5 kJ,其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:______________________________________________________。
(3)0.5mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ熱量,其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為:______________________________________________。
(4)已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.2kJmol-1
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H2=-247.4 kJmol-1
則CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式______________________________。
【答案】大于大于 CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2 H2O(l) △H=-890 kJmol-1 B2H6(g) +3O2(g)B2O3(g)+3H2O(l) △H=-1299 kJmol-1CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) △H=+659.8 kJmol-1