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1.(1)4g甲烷在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出222.5KJ热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+3H2O(l)△H=-890kJ/mol.
(2)拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92kJ/mol.
(3)已知:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O (g)△H=-241.8KJ/mol;C (s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5KJ/mol;现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,因混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53KJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为1:1.

分析 (1)甲烷的物质的量为$\frac{4g}{16g/mol}$=0.25mol,则1mol甲烷在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出热量为222.5KJ×4=890kJ,焓变为负,结合物质的状态书写热化学方程式;
(2)焓变为反应物中键能之和减去生成物中键能之和,以此书写热化学方程式;
(3)设C与H2的物质的量分别为x、y,则
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{241.8x+393.5y=63.53}\end{array}\right.$,以此来解答.

解答 解:(1)甲烷的物质的量为$\frac{4g}{16g/mol}$=0.25mol,则1mol甲烷在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出热量为222.5KJ×4=890kJ,焓变为负,热化学方程为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+3H2O(l)△H=-890kJ/mol,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+3H2O(l)△H=-890kJ/mol;
(2)N2(g)+3H2(g)═2NH3 (g)△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-92kJ/mol,热化学方程式为N2(g)+3H2(g)═2NH3 (g)△H=-92kJ/mol,故答案为:N2(g)+3H2(g)═2NH3 (g)△H=-92kJ/mol;
(3)设C与H2的物质的量分别为x、y,则
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{241.8x+393.5y=63.53}\end{array}\right.$,
解得x=y=0.1mol,
则混合物中C与H2的物质的量之比为0.1mol:0.1mol=1:1,
故答案为:1:1.

点评 本题考查反应热与焓变,为高频考点,把握热化学方程式的书写、反应中能量变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意物质的状态及热量与物质的量的关系,题目难度不大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.用NA表示阿伏伽德罗常数的值,则下列说法正确的是(  )
A.2NA个H2与O2恰好反应,消耗氧气的体积约是22.4L
B.1molC12与足量Fe反应,转移的电子数为3NA
C.0.1molNaHSO4固体中,共含有0.2 NA个离子
D.在标准状况下,lLpH=13的NaOH溶液中,含有0.1NA个OH-(不考虑水的电离)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.某化学小组以苯甲酸的粗产品作为原料(含少量溶解度随温度变化影响较小的可溶物以及泥沙),提纯获得纯净的苯甲酸,再进行制取苯甲酸甲酯的实验.已知苯甲酸的溶解度如下表:
 温度 25℃ 50℃ 95℃
 溶解度 0.17g 0.95g 6.8g
I.提纯苯甲酸产品
某同学为了提纯某苯甲酸样品,进行了如下实验:
(1)室温时,取少量样品放入烧杯,加入100mL蒸馏水充分搅拌,发现样品几乎没溶解;将烧杯放在石棉网上加热,待样品充分溶解后,再加入少量蒸馏水,然后趁热过滤.趁热过滤的目的是滤除去不溶于水的杂质,并避免溶质因温度降低析出而造成损失;将所得滤液冷却至室温,使苯甲酸以晶体形式析出,然后过滤得到较纯净的苯甲酸晶体;
II.合成苯甲酸甲酯粗产品(已知部分物质的沸点如下表)
物质甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯
相对分子质量34122136
沸点/℃64.7249199.6
在烧瓶中加入12.2g 苯甲酸和20mL 甲醇(密度约0.79g•mL-1),再小心加入3mL 浓硫酸,混匀后,投人几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品.
(2)浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂;若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式:C6H5-CO18OH+CH3OH?C6H5-COOCH3+H218O;
(3)甲和乙两位同学分别设计了如图1两套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去).选择适当的装置(甲或乙),并说明你选择理由甲中有冷凝回流装置_;若要提高苯甲酸甲酯的产率,可采取的措施及时分离出产物苯甲酸甲酯(答案合理即可);(至少写出一条措施).
III.粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图如图2进行精制.

(4)以上流程图a、b所代表的实验操作为a:分液b:蒸馏;
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率为65.0%(保留两位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.T℃时,在1L的密闭容器中充入2mol CO2和6mol H2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1.测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况如图所示:下列说法不正确的是(  )
A.0~10min内v(H2)=0.3 mol•L-1•min-1
B.T℃时,平衡常数K=$\frac{1}{27}$,CO2与H2的转化率相等
C.T℃时,当有32 g CH3OH生成时,放出49.0 kJ的热量
D.达到平衡后,升高温度或再充入CO2气体,都可以提高H2的转化率

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.某化学小组模拟工业流程制备无水FeCl3装置示意图(加热及夹持装置略去),再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华.操作步骤如下:

①检验装置的气密性;
②通入下燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④…
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封.
请回答下列问题:
(1)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端.要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是在沉积的FeCl3固体下方加热.
(2)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号 )②⑤.
(3)装置B中冷水浴的作用为冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品.
(4)装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效.D中的副产品FeCl3溶液可以吸收H2S得到单质硫,写出该反应的离子方程式2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;.
(5)工业上制备无水FeCl3的一种工艺流程如下:

①吸收塔中发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
②FeCl3溶液得到晶体操作依次是:加热浓缩、洗涤、干燥.
③用碘量法测定所得无水氣化铁的质量分数:称取m克无水氣化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶中,用蒸馏水定容;取出10mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入指示剂淀粉溶液(填试剂名称),用cmol•L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,终点时消耗VmL Na2S2O3溶液(已知:I2+2Na2S2O32-=2I-+S4O62-),则样品中氯化铁的质量分数为$\frac{162.5cV}{m}$%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.酸碱中和滴定是中学化学常见实验.某学校化学课外小组用标准液盐酸滴定未知浓度的氨水溶液,试回答下列问题.
(1)选用的指示剂是甲基橙,滴定终点的颜色变化为甲基橙.
(2)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数待测氨水溶液的体积/mL0.10mol/L盐酸的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL
第一次25.000.0026.1126.11
第二次25.001.5630.3028.74
第三次25.000.2226.3126.09
依据如表数据列式并计算该NH3•H2O溶液的物质的量浓度0.1044mol/L.
(3)下列实验操作对滴定结果产生什么影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)?
A.观察酸式滴定管液面时,开始仰视,滴定终点平视,则滴定结果偏低.
B.若将锥形瓶用待测液润洗,然后再加入25.00mL待测液,则滴定结果偏高.
C.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失偏高
D.锥形瓶内溶液颜色出现变色,立即记下滴定管内液面所在刻度偏低
(4)若用0.10mol•L-1的盐酸滴定0.10mol•L-1的氨水,滴定过程中可能出现的结果是ABD
A.c(NH4+)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)               B.c(NH4+)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+
C.c(Cl-)>c(NH4+),c(OH-)>c(H+)               D.c(Cl-)>c(NH4+),c(H+)>c(OH-
(5)若25℃时,将a mol/L的氨水与0.10mol/L的盐酸等体积混合,溶液中
c(NH4+ )=c(Cl-).则溶液显中性(填“酸”、“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=$\frac{1{0}^{-8}}{a-0.1}$.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.写出下列反应的热化学方程式
(1)16gCH4(g)与适量O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l),放出890.3kJ热量CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol.
(2)在101kPa时,H2在1mol O2中完全燃烧生成2mol液态水,放出571.6kJ的热量,写出H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol.
(3)1.00L 1.00mol/L硫酸与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,表示其中和热的热化学方程式为$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)+NaOH(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol.
(4)已知拆开1mol H-H键,1mol N-H键,1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2(g)与H2(g)反应生成NH3(g)的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ•mol-1
(5)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3
①液态水转化气态水的热化学方程式为H2O(l)═H2O(g)△H=$\frac{△{H}_{1}-△{H}_{2}}{2}$.
②CO和H2分别燃烧生成CO2(g)和H2O(g),欲得到相同热量,所需CO和H2的体积比是$\frac{△H1}{△H3}$.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.对于平衡体系:aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)△H<0,下列判断中正确的是(  )
A.若a+b<c+d,增大压强,则平衡向左移动
B.若从正反应开始,起始时A、B的物质的量之比为a:b,则平衡时A、B的转化率之比为a:b
C.若a+b=c+d,在平衡体系中共有气体m mol,再向其中充入n mol B,则达到平衡时气体总物质的量小于(m+n)mol
D.若a+b=c+d,则对于体积不变的容器,升高温度,平衡向左移动,容器中气体压强不变

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.(1)在微生物作用的条件下,NH4+ 经过两步反应被氧化成NO3-.两步反应的能量变化示意图如图:

①第一步反应是放热反应(选题“放热”或“吸热”),判断依据是反应物的总能量大于生成物的总能量
②1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3- (aq)的热化学方程式是NH4+(aq)+2O2(g)═2H+(aq)+H2O(l)+NO3-(aq),△H=-346 kJ/mol
(2)用酸式滴定管准确移取25.00mL某未知浓度的盐酸于一洁净的锥形瓶中,然后用0.20mol•L-1的氢氧化钠溶液(指示剂为酚酞)滴定,滴定结果如下:
实验编号NaOH起始读数NaOH终点读数
第一次0.10mL18.40mL
第二次3.00mL21.10mL
第三次0.20mL20.40mL
第四次0.00mL18.20mL
①滴定管在使用之前需要先查漏,再洗涤和润洗
②判断滴定终点的现象是无色变粉红色,且半分钟内不变色
③根据以上数据可以计算出盐酸的物质的量浓度为0.15 mol•L-1(小数点后保留两位有效数字).
④以下操作可能造成测定结果偏高的是ACE(填写序号).
A.滴定前,碱式滴定管尖嘴有气泡,滴定后消失
B.滴定前读数正确,达到滴定终点后,俯视读数
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗后,未用待测液润洗
E.未用标准液润洗碱式滴定管
(3)由pH=3的HA(弱酸)与pH=11的NaOH溶液等体积混合,所得溶液中离子浓度大小的顺序为c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).

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