2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) △H =- a kJ·mol-1,反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO2(g)完全转化为1mol SO3(g)放热99 kJ。请回答:
⑴图中A点表示__________________,a=__________。
⑵Ea的大小对该反应的△H _______(填“有”或“无”)影响。该反应常用V2O5作催化剂,加入V2O5会使图中B点_________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
⑶已知单质硫的燃烧热为296kJ·mol-1,写出反应的热化学方程式:_____________________,常温常压下,由单质硫和氧气经两步反应,生成3 mol SO3(g),放出的总热量为___ _。
(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________________
__________________________________________________________________________。
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=_________。
.化学反应中的能量变化,是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同所致。下图为N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化。
(1)人们通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,则N≡N的键能为________kJ·mol-1,由上图写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学反应方程式________。
(2)1840年,俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应的基础上,总结出一条规律:“一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的。”这个规律被称为盖斯定律。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可以利用盖斯定律间接计算求得。
①根据下列反应的热化学反应式,计算由C(石墨)和H2(g)反应生成1molC2H2(g)的ΔH。
C(石墨)+O2(g)===CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599.2kJ·mol-1,
则由C(石墨)和H2(g)反应生成1molC2H2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
②已知3.6g碳在6.4g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出XkJ热量。已知单质碳的燃烧热为YkJ·mol-1,则1molC与O2反应生成CO的反应热ΔH为________。
化学反应过程中发生物质变化的同时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热量的形式表现出来,叫做反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为许多种,如燃烧热和中和热等。
(1)下列 △ H 表示物质燃烧热的是 (填字母编号)。
(2)依据上述热化学方程式,稀硝酸与氢氧化钾溶液发生中和反应的热化学方程式为 (其中热效应从上述 △H1 ~△H7尽中选取)。
(3)中和热的测定是高中化学的定量实验之一。 50 mL0.50 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。从实验装置上看,图中尚缺少的一种仪器是。大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将会(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
20世纪30年代,Eyring和Pelzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量过渡态。分析图中信息,回答下列问题:
(1)图一是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: 。在反应体系中加入催化剂,E1和E2的变化是:E1_________,E2________(填“增大”、“减小”或“不变”),对反应热是否有影响?_______________,原因是_________ 。
(2)图二是红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)的反应过程与能量关系图(图中的△H表示生成1mol产物的数据)。根据图二回答下列问题:
① P(s)和Cl2(g)反应生成PCl3(g)的热化学方程式 。
② P(s)和Cl2(g)分两步反应生成1molPCl5(g)的△H1与P(s)和Cl2(g)一步反应生成1molPCl5(g)的△H2关系是:△H2______△H1(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是 。
在密闭容器中充有10mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇:
CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态。将混合气体加热至200℃,自反应开始达到平衡状态A点所需要的时间为a min,容器体积为b L。反应达A点时此过程的反应速率为v(CO)= mol/(L·min),则该温度下的平衡常数KA= 。B点时容器的体积VB= b L (填“>”、“<”或“=”)。此反应的反应热
△H= 0(填“>”或“<”)
(2)若A、C两点分别表示某温度、压强下达到的平衡状态。则自反应开始达到平衡状态所需要的时间tA tC(填“>”、“<”或“=”)
(3)在不改变反应物用量情况下,为提高CO转化率可采取的措施是 (写出一种方法即可)
现有下列物质:
①NaCl晶体 ②液态SO2 ③纯醋酸 ④硫酸钡
⑤铜 ⑥酒精(C2H5OH) ⑦熔化的KCl ⑧NaOH溶液
请用以上物质回答下列问题。(填序号)
(1)在上述状态下能导电的电解质是 ;
(2)属于弱电解质的是 ;
(3)属于非电解质,但溶于水后的水溶液能导电的是 ;
(4)在水溶液中,不能完全电离的是 ;
(1)甲醇是一种重要的化工产品,可利用甲醇催化脱氢制备甲醛。甲醛与气态甲醇转化的能量关系如图所示。
反应过程中的能量关系
①甲醇催化脱氢转化为甲醛的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。
②过程Ⅰ与过程Ⅱ的反应热是否相同?____________原因是__________________________________。
③写出甲醇催化脱氢转化为甲醛的热化学反应方程式________________________________。
(2)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol-1
下列说法正确的是________。
A.CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量 |
B.①反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量 |
C.根据②推知反应:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ·mol-1 |
D.反应②的能量变化如图所示 |
下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据:
元素性质 |
元素编号 |
|||||||
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
原子半径 |
0.102 |
0.075 |
0.117 |
0.074 |
0.110 |
0.071 |
0.099 |
0.077 |
最高化合价 |
+6 |
+5 |
+4 |
|
+5 |
|
+7 |
+4 |
最低化合价 |
-2 |
-3 |
-4 |
-2 |
-3 |
-1 |
-1 |
-4 |
已知:①A与D可形成化合物AD2、AD3,②B与D可形成多种化合物,其中BD、BD2是常见的化合物,C可用于制光电池。请回答:
(1)E在周期表中位置是 :
(2)C和H的气态氢化物的稳定性强弱关系为: (用分子式表示)
(3)32g AD2气体和D2气体恰好完全反应生成AD3气体,放出49.15kJ的热量,则其反应热化学方程式为:
(4)分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是: 。
(5)工业上可用纯碱溶液处理BD和BD2,该反应如下:
BD+BD2+Na2CO3=2 +CO2横线上某盐的化学式应为
指出下列反应属于吸热反应还是放热反应。
①燃烧木炭取暖 ; ②煅烧石灰石制生石灰 ;
③Ba(OH)2·8H2O晶体与氯化铵晶体反应 ; ④铝与稀盐酸反应 ;
⑤食物因氧化而腐败 ; ⑥生石灰与水作用制熟石灰 ;
⑦灼热的炭与二氧化碳反应 ; ⑧酸碱中和反应 。
(6分)按要求回答下列问题:
(1)实验测得,5g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)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应生成正盐时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的热化学方程式
_____________ 。
(3)已知下列反应的焓变:
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g) =CO2(g) △H2=-393.5kJ/mol
③2 H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H3=-285.8kJ/mol
试计算反应2C(s)+2H2(g)+O2(g) =CH3COOH(l)的焓变ΔH=
(7分)火箭推进器中盛有强还原剂液态胼(NH凰)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256 KJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为 。
(2)又已知H0(I)=H0(g);△H="+44" kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 KJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
(4)已知N(g)+2O (g)=2N0(g) △H=+67.7kJ/mol
NH(g)+0(g)=N(g)+2H0(g) △H=-534kJ/mol
则肼与N0完全反应生成氮气和液态水的热化学方程式为
已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1,
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是____________。
(2)H2的燃烧热为____________;C的燃烧热为____________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为____________。
(4)写出CO燃烧的热化学方程式__________________________________。