化學反應熱與焓變.doc

化學反應熱與焓變1(2010江蘇揚州3月模擬)一定條件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)；H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)；H1 160 kJmol1下列正確的選項是()ACH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)；H867 kJmol1BCH4催化還原NOx為N2的過程中，若x1.6，則轉移的電子總數為3.2 molC若0.2 mol CH4還原NO2至N2，在上述條件下放出的熱量為173.4 kJD若用標準狀況下4.48L CH4還原NO2至N2，整個過程中轉移的電子總數為3.2 mol2已知下列熱化學方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)；H24.8 kJ/molFe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g)；H15.73 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)；H640.4 kJ/mol則14 g CO氣體還原足量FeO固體得到Fe固體和CO2氣體時對應的H約為()A218 kJ/mol B109 kJ/molC218 kJ/mol D109 kJ/mol3下列反應中，其反應放熱的是()NaOH溶液中加入鹽酸由乙醇制C2H4鋁熱反應由氯酸鉀制O2A B C D4已知：Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s)H234.14 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1則2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)的H是()A824.4 kJmol1 B627.6 kJmol1C744.7 kJmol1 D169.4 kJmol15將V1 mL 1.00 molL1 HCl溶液和V2 mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度，實驗結果如圖所示(實驗中始終保持V1V250 mL)。下列敘述正確的是()A做該實驗時環(huán)境溫度為22B該實驗表明化學能可以轉化為熱能CNaOH溶液的濃度約為1.00 molL1D該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應6如圖所示，把盛有幾小塊鎂片的試管放入盛有25的飽和石灰水的燒杯中，再用滴管向試管中滴入2 mL的稀鹽酸。下列對燒杯中的實驗現象的描述及原因說明中正確的是()A燒杯中出現白色渾濁，原因是試管中的反應放出熱量使燒杯中飽 和石灰水溫度升高，溶質析出B燒杯中出現白色渾濁，原因是試管中的反應吸收熱量使燒杯中飽和石灰水溫度降低，溶質析出C燒杯中沒有任何現象，原因是試管中的反應與燒杯中飽和石灰水沒有關系D燒杯中沒有任何現象，原因是試管中的反應既不放出熱量，也不吸收熱量7水煤氣(主要成分：CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得。已知：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)；H131.3 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)；H110.5 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)；H283.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)；H241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)；H285.8 kJmol1(1)將2.4 g炭轉化為水煤氣，再完全燃燒，整個過程的H_ kJmol1。(2)最近有科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液，然后再把CO2從溶液中提取出來，經化學反應后使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌！熬G色自由”構想技術流程如下：在合在塔中，若有4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應，可放出4 947 kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應的熱化學方程式_。(3)小亮同學擬用沉淀法測定空氣中CO2的體積分數，他查得CaCO3、BaCO3的溶度積(Ksp)分別為4.96109、2.58109。小亮應該選用的試劑是_，實驗時測定的數據除空氣的體積外，還需要測定_。8(1)負離子發(fā)生器產生的負離子是O，它在大氣中存在的時間很短。O2、O3、O三種微粒自身所具有的能量由低到高的順序是_。(2)A、B兩元素的原子分別得到2個電子形成穩(wěn)定結構時，A放出的能量大于B放出的能量；C、D兩元素的原子分別失去1個電子形成穩(wěn)定結構時，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D間分別形成二元素化合物，其中最可能屬于離子化合物的是_(填寫時用A、B、C、D表示的化學式)。(3)下列反應中反應物總能量低于生成物總能量的是_(填寫編號)。A石灰石受熱分解B酒精燃燒C生石灰溶于水D實驗室用KClO3加熱制氧氣E實驗室制乙烯F實驗室制乙炔G用鎂條引燃鋁、四氧化三鐵混合粉末HCuCl2水解9美國東部時間2009年2月10日上午11時55分，美國“銥星33”衛(wèi)星與俄羅斯已報廢的“宇宙2251”衛(wèi)星在西伯利亞上空發(fā)生相撞。美方稱，衛(wèi)星相撞時，燃燒罐中裝有的約453 kg聯氨(N2H4)可能發(fā)生泄漏，對太空造成污染。(1)聯氨是航天飛船常用的高能燃料。可用氨和次氯酸鈉按一定物質的量之比混合反應生成聯氨、氯化鈉和水，該反應的氧化產物是_。也可以采用尿素CO(NH2)2為原料制取聯氨，方法是在高錳酸鉀催化劑存在下，尿素和次氯酸鈉、氫氧化鈉溶液反應生成聯氨、另外兩種鹽和水，寫出其反應的化學方程式_。(2)火箭推進器中分別裝有聯氨和過氧化氫，當它們混合時即產生氣體，并放出大量的熱。已知：12.8 g液態(tài)聯氨與足量過氧化氫反應生成氮氣和水蒸氣，放出256.65 kJ的熱量。H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1。2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.4 kJmol1。則表示聯氨燃燒熱的熱化學方程式為_。102SO2(g)O2(g)2SO3(g)反應過程的能量變化如下圖所示。已知1 mol SO2(g)氧化為1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。請回答下列問題：(1)圖中A、C分別表示_、_，E的大小對該反應的反應熱有無影響？_。該反應通常用V2O5作催化劑，加V2O5會使圖中B點升高還是降低？_，理由是_；(2)圖中H_ kJmol1；(3)V2O5的催化循環(huán)機理可能為：V2O5氧化SO2時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化。寫出該催化循環(huán)機理的化學方程式_；(4)如果反應速率v(SO2)為0.05 molL1min1，則v(O2)_ molL1min1、v(SO3)_ molL1min1；(5)已知單質硫的燃燒熱為296 kJmol1，計算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求計算過程)?；瘜W反應熱與焓變答案：1.解析：A項，根據蓋斯定律由已知反應計算得反應熱應為867 kJmol1，但方程式中水的狀態(tài)應為氣態(tài)；B項，由于NOx的物質的量未知，故無法計算反應中轉移的電子總數；C項，結合A項計算出的反應熱數據，再根據CH4的物質的量0.2 mol容易求出反應放出的熱量為173.4 kJ；D項，1 mol CH4被氧化為CO2轉移電子總數為8 mol，則0.2 mol CH4還原NO2至N2，整個過程中轉移的電子總數應為1.6 mol，故正確選項為C。答案：C2.解析：該問題可以轉化為CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)；H？所以應用蓋斯定律，若把已知給出的3個熱化學方程式按照順序編號為、，那么()即可。答案：B3.解析：一般來說，化合反應、中和反應、鋁熱反應為放熱反應，分解反應為吸熱反應。B、D選項中的物質的制取反應都屬于分解反應，都要吸收熱量，故只能選C。答案：C4.解析：把題給的兩個方程式變換為：2Fe(s)CO2(g)=Fe2O3(s)C(s)H234.14 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)，H590.25 kJmol1，相加即得結果。答案：A5.解析：實驗所測量的溫度不是環(huán)境溫度，而是反應后溶液的溫度；根據圖象，當V130 mL時，反應混合液溫度最高，說明此時二者恰好完全反應，V220 mL,1.00 molL130 mLc(NaOH)20 mL，c(NaOH)1.5 molL1；NH4Cl(s)與Ba(OH)28H2O(s)的反應也有水生成，但該反應是吸熱反應。答案：B6.解析：金屬鎂與酸反應放出熱量，而Ca(OH)2的溶解度隨溫度的升高而降低。答案：A7.解析：(1)根據蓋斯定律由已知反應不難求出2.4 g炭轉化為水煤氣再完全燃燒的H為78.7 kJmol1。(2)根據4.4 kg CO2與足量H2恰好完全反應，可放出4 947 kJ的熱量，則1 mol CO2與氫氣合成甲醇放出熱量49.47 kJ的熱量。書寫熱化學反應方程式時還應注意物質狀態(tài)、反應熱的正負號以及單位。(3)根據CaCO3、BaCO3的溶度積大小可知BaCO3更難溶，因此令CO2生成BaCO3反應更完全；要測定空氣中CO2的體積分數，則需根據實驗時的溫度、壓強計算空氣的物質的量，以及根據沉淀BaCO3的質量計算出CO2的物質的量，進而求出空氣中CO2的體積分數。答案：(1)78.7(2)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)；H49.47 kJmol1(3)Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)實驗時的溫度、壓強，沉淀的質量8.解析：(1)能量越高越不穩(wěn)定，由此可確定三種微粒的穩(wěn)定性和能量高低。(2)由A、B兩元素的原子分別失去得到2個電子形成穩(wěn)定結構時，A放出的能量大于B放出的能量。所以A比B的非金屬性強。C、D兩元素的原子分別失去1個電子形成穩(wěn)定結構時，D吸收的能量大于C吸收的能量，則D比C難失電子，即C的金屬性比D強，故最可能屬于離子化合物的是C2A。答案：(1)O2、O3、O(2)C2A(3)ADEH9.解析：(1)氨氣中氮元素的化合價為3，聯氨中氮元素化合價為2，化合價升高，所以聯氨是氧化產物。利用尿素來制備聯氨的反應中，推測另外兩種鹽為NaCl和Na2CO3，則可寫出化學方程式。(2)聯氨與過氧化氫反應的化學方程式為：N2H42H2O2=N24H2O，再根據蓋斯定律求出聯氨燃燒的熱化學方程式，注意此題的要求是聯氨的化學計量數為1，因為是表示燃燒熱。答案：(1)N2H4CO(NH2)2NaClO2NaOHN2H4NaClNa2CO3H2O(2)N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H621.23 kJmol110.解析：(1)由圖象很容易看出，縱坐標表示各種物質的能量。E是反應所必經的一個過渡狀態(tài)，它只影響反應的難易程度，而整個反應過程的反應熱只與反應的始終態(tài)有關，得出沒有影響的結論。加入催化劑改變了反應歷程，使活化能降低。(2)中的H可根據已知1 mol SO2參加反應時放熱99 kJ，而圖象中表示的是2SO2反應，所以99 kJ要乘以2。(3)化學方程式根據元素守恒即可寫出。(4)考查速率之比和化學方程式中各物質的