“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。
(1)火箭升空需要高能的燃料,经常是用N2O4和N2H4作为燃料,工业上利用N2和H2可以合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。已知:
N2(g) + 2O2(g) =2NO2(g) △H =" +67.7" kJ·mol-1
N2H4(g) + O2(g) =N2(g) + 2H2O(g) △H = -534.0 kJ·mol-1
NO2(g) 1/2N2O4(g) △H = -26.35 kJ·mol-1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式:
_______________________________________________________________________。
(2)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH为电解液,
燃料电池放电时的负极反应为:___________________________________。
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为______________mol。
(3)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH——4e— = O2↑+2H2O,则阴极反应为:____________________________。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0)来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行?_______,理由是:___________________________________。
(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948.9 kJ/mol,H—H键的键能是436.0 kJ/mol;由N2和H2合成1 mol NH3时可放出46.2 kJ的热量。则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个热化学方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g) = 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8 kJ/mol ①
3Fe2O3(s)+CO(g) = 2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47.2 kJ/mol ②
Fe3O4(s)+CO(g) = 3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+640.5 kJ/mol ③
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学方程式______________________________。
(3)已知两个热化学方程式:
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H= ― 393.5kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H= ― 483.6kJ/mol
现有炭粉和H2组成的悬浮气共0.2mol,使其在O2中完全燃烧,共放出63.53kJ的热量,则炭粉与H2的物质的量之比是 .
丙烷燃烧可以通过以下两种途径:
途径I:C3H8(g) + 5O2(g) ="=" 3CO2(g) +4H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1
途径II:C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) ΔH=+b kJ·mol-1
2C3H6(g)+ 9O2(g) ="=" 6CO2(g) +6H2O(l) ΔH=-c kJ·mol-1
2H2(g)+O2 (g) == 2H2O(l) ΔH=-d kJ·mol-1(abcd均为正值)
请回答下列问题:
(1)判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量,途径I放出的热量 ______(填“大于”、“等于”或“小于”)途径II放出的热量
(2)由于C3H8(g) ==C3H6(g)+ H2(g) 的反应中,反应物具有的总能量______(填“大于”、“等于”或“小于”)生成物具有的总能量,那么在化学反应时。反应物就需要______(填“放出”、或“吸收”)能量才能转化为生成物,因此其反应条件是______________
(3)b 与a、c、d的数学关系式是______________
能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义。已知下列热化学方程式:
① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-570kJ/mol ;② H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H="-242kJ/mol"
③ C(s)+1/2O2(g)="CO" (g) H=" —110.5kJ/moL" ④ C(s)+O2(g)=CO2(g) H="-393.5kJ/moL"
⑤ CO2(g) +2H2O(g)=2CH4(g) +2 O2(g) H=" +890kJ/moL"
回答下列问题:
(1)上述反应中属于吸热反应的有(填写序号) 。
(2)H2的燃烧热为 。
(3)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难直接测定,但可通过间接的方法求得。 已知C(s) + H2O(g) = H2(g)+ CO (g) H=akJ/moL;
则a= ; 又已知自由能G=H—TS,当G<0时可自发进行。则该反应在什么条件下可自发进行 。
原高中教材中有这样一个实验:在两支试管中分别加入3mL稀盐酸,将两个各装有0.3g NaHCO3或 Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的NaHCO3或Na2CO3同时倒入试管中,观察到现象如下:
(1)两支试管均产生大量气体,盛 的试管中气体产生较快,盛 的试管中气球变得更大;
(2)甲同学用手触摸试管,发现盛NaHCO3粉末的试管变冷,而盛Na2CO3的试管温度有升高。由此他得出:不管其状态如何,NaHCO3和HCl反应为吸热反应,而Na2CO3和HCl反应为放热反应。甲同学写出了下列热化学方程式(其中“aq”代表水合或无限稀释的含义):
HCO3—(aq)+ H+(aq) ="===" H2O(l)+ CO2(g) △H>0
CO32—(aq)+ 2H+(aq) ="===" H2O(l)+ CO2(g) △H<0
甲下结论的方法是否正确 (填“正确”或“不正确”)
(3)为研究是吸热还是放热反应,乙同学继续进行了下列实验(每次实验各做3次平行实验,取平均值):
序号 |
试剂1 |
试剂2 |
混合 前温度 |
混合后最高 或最低温度 |
① |
35mL水 |
2.5g NaHCO3固体 |
20℃ |
18.5℃ |
② |
35mL水 |
3.2 Na2CO3固体 |
20℃ |
24.3℃ |
③ |
35mL稀盐酸 |
含2.5g NaHCO3的饱和溶液32.5mL |
20℃ |
19℃ |
④ |
35mL稀盐酸 |
含3.2g Na2CO3的饱和溶液23.1mL+10ml水 |
20℃ |
24.2℃ |
⑤ |
35mL稀盐酸 |
2.5gNaHCO3固体 |
20℃ |
16.2℃ |
⑥ |
35mL稀盐酸 |
3.2g Na2CO3固体 |
20℃ |
25.1℃ |
请你帮助填写相关内容:
通过上述实验可得出五条结论
a:NaHCO3的溶解是 (吸热或放热)过程;
b:Na2CO3的溶解是 (吸热或放热)过程;
c:NaHCO3的饱和溶液和盐酸的反应是 (吸热或放热)反应;
d:Na2CO3的饱和溶液和盐酸的反应是 (吸热或放热)反应;
e:NaHCO3固体与稀盐酸反应的反应热是由 (填a→d的字母)的热效应之和。
(4分)在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。已知:
N2H4(l)+2H2O2(l)===N2(g)+4H2O(g) ΔH =-641.6 kJ/mol
H2O(l)===H2O(g) ΔH =+44 kJ/mol
若用3.2 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中转移的电子的物质的量为__________,该反应的热化学方程式为 。
通常人们把拆开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,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
化学键 Si—O Si—Cl H—H H—Cl Si—Si Si—C
键能/ kJ•mol—1 460 360 436 431 176 347
请回答下列问题:
⑴ 比较下列两组物质的熔点高低(填>或<)
SiC______ Si; SiCl4 ______ SiO2
⑵ 图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子, 请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
⑶ 工业上高纯硅可通过下列反应制取: SiCl4 (g) + 2H2(g) Si(s) + 4HCl(g);该反应的反应热△H = ___________ KJ/mol
请回答氯碱的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率(质量比)生成的产品。理论上=要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①、②(盐酸)③,这3种试剂添加的合理顺序是(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①
图中分别是、(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小;
②分别写出燃料电池中正极、负极上发生的电极反应正极:; 负极:;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)、。
红磷和发生反应生成和。反应过程和能量关系如图所示(图中的表示生成1产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)和反应生成的热化学方程式。
(2)分解成和的热化学方程式,上述分解反应是一个可逆反应,温度T1时,在密闭容器中加入0.80,反应达到平衡时还剩0.60,其分解率等于;若反应温度由升高到,平衡时的分解率为,(填"大于"、"小于"或"等于")。
(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物,然后降温,再和反应生成。原因是。
(4)和分两步反应生成1的=,和一步反应生成1的(填"大于"、"小于"或"等于")。
(5)与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是。
家用液化气中的主要成分之一是丁烷,当10kg丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×105kJ,试写出丁烷燃烧反应的热化学方程式:________________________。已知1 mol 液态水汽化时需要吸收44 kJ的热量,则1 mol 丁烷完全燃烧并生成气态水时放出的热量为______kJ。
按要求完成下列原电池电极反应式或总反应的化学方程式。
(1)我国发射的“神舟”六号载人飞船是采用先进的甲烷电池为电能的,该电池以KOH溶液为电解质,其总反应的化学方程式为:CH4 + 2O2 + 2OH-﹦CO32- +3H2O,则:
①负极上的电极反应为 ;
②当消耗标准状况下的O2 16.8升时,有 mol电子发生转移。
(2)用Fe和Cu作电极材料,以浓HNO3为电解质溶液构成的原电池,则负极的电极反应式为 ;总反应为
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:
(1)图中A点表示_______________________,a="__________" 。
(2) Ea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”)。
(3)已知单质硫的标准燃烧热为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,若生成1mol SO3(g),放出的总热量为___ ___ 。
(最后一空2分,其余每空1分,共8分)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)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol-1,计算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H (要求
计算过程)。