已知热化学方程式:
(1) H2O(g)=H2(g) + 1/2O2(g) △H = +241.8kJ/mol
(2) H2(g)+ 1/2O2(g) = H2O(1) △H = -285.8kJ/mol
当1g液态水变为水蒸气时,其热量变化是( )
A.吸热88kJ | B.吸热2.44KJ | C.放热44kJ | D.吸热44KJ |
下列关于热化学反应的描述中正确的是
A.已知H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l)DH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热DH=-114.6kJ·mol-1 |
B.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ热量,则Fe(s)+S(s)=FeS(s)DH=" +95.6" kJ·mol-1 |
C.常温时H2(g)的燃烧热是285.8 kJ·mol-1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) DH=+571.6 kJ·mol-1 |
D.常温时葡萄糖的燃烧热是2800 kJ·mol-1,则1/2C6H12O6(s)+3O2(g)=3CO2(g)+3H2O( l ) DH=-1400 kJ·mol-1 |
关于中和热测定实验的下列说法不正确的是
A.烧杯间填满碎泡沫塑料是减少实验过程中的热量损失 |
B.使用环形玻璃棒既可以搅拌又避免损坏温度计 |
C.向盛装酸的烧杯中加碱时要小心缓慢 |
D.测定酸后的温度计要用蒸馏水清洗干燥后再测碱的温度 |
(6分)通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能. 已知部分化学键的键能如下:
化学键 |
N—H |
N—N |
O==O |
N≡N |
O—H |
键能(kJ/mol) |
386 |
167 |
498 |
946 |
460 |
(1)发射神舟飞船的长征火箭用了肼(N2H4,气态)为燃料,若它在氧气(气态)中燃烧,生成N2(气态)和H2O(液态).1 mol肼完全燃烧时放出的热量为________ .
(2)为了提高肼(N2H4)燃烧过程中释放的能量,常用二氧化氮作氧化剂代替氧气,这两者反应生成氮气和水蒸气.且:
①N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH1=+67.7 kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ/mol
试写出肼和NO2完全反应的热化学方程式:____________________________________
(3)随着中国空间技术的发展,中俄于2009年携手探火星工程,寻找更高效的火箭推进剂也被提到了议事日程.在实验室我国科研人员应用电子计算机模拟出具有高能量的物质N60,它的结构与C60十分相似.已知N60分子中每个N原子均以氮氮键结合三个氮原子,且N60分子结构中每个氮原子均形成8个电子的稳定结构.试推测1个N60的结构含有________个N—N键.
“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
___ C+ ___ KMnO4+ H2SO4 = ____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
实验组 |
温度℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所需时间/min |
||
CO |
H2O |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
4 |
2 |
1.6 |
2.4 |
6 |
2 |
900 |
2 |
1 |
0.4 |
1.6 |
3 |
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为 (保留小数点后二位数,下同)。
②实验2条件下平衡常数K=_________,该反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
(3)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH =-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH =-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH =-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式:
。
⑷某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如右图所示的电池装置。
①该电池负极的电极反应为: 。
②该电池工作时,溶液中的OH-向______极移动。
50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是___________________________。
(2)25℃,101kPa时,1mol稀硫酸与氢氧化钠稀溶液完全反应生成液态水放出114.6kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式为________________________________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值__________________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等”、“不相等”),所求中和热_________(填“相等”、“不相等”),简述理由___________________ _________________。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会___________________________;用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会____________ ______。(均填“偏大”、“偏小”、“无影响”)
(1)已知拆开1molH-H键,lmolN-H键,1mol 键分别需要的能是436kJ、39lkJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________________。
(2)科学家盖斯曾提出:“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。已知:
则白磷的稳定性比红磷_____________(填“高”或“低”),理由是________________
__________________________________________________________________________。
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________;
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
下列说法正确的是______(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为
v(CH3OH)=nA/tA mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,
达到平衡时增大
(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______;
(5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1KJ,则该燃料电池的理论效率为________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)
下列推论正确的是
A.S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH=a;S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=b;则a>b |
B.C(石墨,s)===C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ/mol,则可判定金刚石比石墨稳定 |
C.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4 kJ/mol,则含20 g NaOH的稀溶液与足量稀盐酸完全反应,放出的热量为28.7 kJ |
D.CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,则该反应任何温度下都能自发进行 |
为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,5g液态甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式_________________。
(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键 |
H-H |
N-H |
N≡N |
键能/kJ·mol-1 |
436 |
391 |
945 |
已知反应N2+3H22NH3 △H="a" kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a的数值为________。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。
已知:C(s,石墨)+02(g)=C02(g) △H1=-akJ·mol-1
2H2(g)+02(g)=2H20(l) △H2=-bkJ·mol-1
2C2H2(g)+502(g)=4C02(g)+2H20(l) △H3=-ckJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变 :△H=_________。
关于下列各图的叙述,正确的是
A.甲表示1mol H2 (g)完全燃烧生成水蒸气吸收241.8 kJ热量
B.甲表示2 mol H2(g)所具有的能量一定比2 mol气态水所具有的能量多483.6 kJ
C.乙表示常温 下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则同
温同浓度的NaA溶液的pH小于NaB溶液的pH
D.乙图中起始时HA的物质的量浓度大于HB
化学中图象可以直观地描述化学反应的进程或结果,下列图像描述正确的是
A.图5表示化学反应H2(g) +Cl2(g) =2HCl(g)的能量变化,则该反应的反应热△H ="183" kJ·mol-1 |
B.图6表示室温时用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液pH随加入酸体积变化 |
C.图7表示体积和pH均相同的HCl和CH3COOH两种溶液中,分别加入足量的锌,产生H2的体积 随时间的变化,则a表示CH3COOH溶液 |
D.图8表示10 mL 0.1mol/L Na2CO3和NaHCO3两种溶液中,分别滴加0.1mol/L HCl,产生CO2的体积随盐酸体积的变化,则b表示Na2CO3溶液 |
(1)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9kJ·mol-1,H-H键的键能是436.0kJ·mol-1;由N2和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ的热量。N-H键的键能是 。
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-24.8kJ·mol-1
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H=-47.2kJ·mol-1
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H=+640.5kJ·mol-1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:
_________________ 。
(4分)25℃,1.01×10Pa时8 g甲烷完全燃烧,当恢复至原状态时,放出445 kJ热量,此反应的热化学方程式为:________ ___________.
某实验活动小组在实验室进行中和反应反应热的测定。请回答下列问题:
(1)测定中和反应反应热的实验装置如图所示。在两个烧杯之间填弃碎泡沫塑料的目的是 。
(2)在进行中和反应反应热的测定中,量取50 mL 0.50mol/L的盐酸,倒入小烧杯中,测量盐酸的温度,然后需加入下列 试剂(填序号)
①50mL 0.50mol/L NaOH溶液
②50mL 0.55mol/L NaOH溶液
③1.0g NaOH固体
(3)下述情况会使中和反应反应热的测定结果偏小的是(填序号)
a.用量筒量取50mL 0.50mol/L的盐酸时仰视读数
b.分多次把(2)中所选试剂倒入盛有盐酸的小烧杯中
c.用醋酸代替盐酸