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19.根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或几步完成这个总过程的热效应是相等的”观点来计算反应热.
(1)已知:P4(s,白磷)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2983.2kJ•mol-1
P(s,红磷)+$\frac{5}{4}$O2(g)═$\frac{1}{4}$P4O10(s)△H=-738.5  kJ•mol-1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)═4P(红磷,s)△H=-29.2kJ•mol-1;相同状况下,能量较低的是红磷;白磷的稳定性比红磷低(填“高”或“低”).
(2)已知反应:
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H2
$\frac{1}{2}$N2(g)+$\frac{3}{2}$H2(g)═NH3(g)△H3
利用上述三个反应,计算4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为6△H1+2△H2-4△H3 (用含△H1、△H2、△H3的式子表示).

分析 (1)利用盖斯定律及已知热化学方程式写出目标反应的热化学方程式;物质的能量越低,越稳定,据此判断白磷和红磷的稳定性;
(2)根据盖斯定律,①×6+2×②-4×③可得热化学方程式4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g),据此计算出该反应的焓变.

解答 解:(1)P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)△H=-2983.2kJ•mol-1 ①
P(红磷,s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H=-738.5kJ•mol-1 ②
据盖斯定律,①-②×4可得:P4(白磷,s)═4P(红磷,s)△H=-29.2kJ•mol-1
从上面的热化学方程式可知,白磷转化为红磷是放热反应,白磷比红磷能量高;因为能量越低越稳定,所以红磷比白磷稳定,
故答案为:P4(白磷,s)═4P(红磷,s)△H=-29.2kJ•mol-1;红磷;低;
(2):①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1
②N2(g)+2O2═2NO2(g)△H2
③$\frac{1}{2}$N2(g)+$\frac{3}{2}$H2(g)═NH3(g)△H3
利用上述三个反应,结合盖斯定律①×6+2×②-4×③得:4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g)△H=6△H1+2△H2-4△H3
故答案为:6△H1+2△H2-4△H3

点评 本题考查了盖斯定律在热化学方程式计算中的应用,题目难度中等,注意掌握热化学方程式的书写原则,明确盖斯定律的含义及在热化学方程式计算中的应用方法.

练习册系列答案
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17.0.2mol某烃A 在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C各1mol,试回答下列各题.
(1)烃A的分子式为C5H10
(2)若取一定量的烃A完全燃烧后,生成B、C各3mol,则有42g烃A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气100.8L.
(3)若烃A在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,则烃A的结构简式为
(4)若烃A能使溴水褪色,在催化剂的作用下与H2加成,其加成产物经测定含有3个甲基,烃A可能的结构简式为CH3C(CH3)═CHCH3、CH2═C(CH3)CH2CH3、CH3CH(CH3)CH═CH2

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18.化学方程式是表示物质间发生化学反应的式子,它必须遵循质量守恒定律,即在反应前后质量守恒、原子种类和数目守恒.在化学方程式中,可反映出物质的质量关系、粒子数目关系、物质的量关系等.
例如:2Na+2H2O═2NaOH+H2
质量之比     46g  36g   80g  2g
计量数之比    2221
扩大NA倍     2NA2NA2NANA
物质的量之比 2mol2mol2mol1mol
结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于分子个数之比,等于物质的量之比,在同一条件下也等于气体体积之比.

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7.碳元素是形成物种最多的元素之一,其中许多物质对人类来说有着极其重要的作用.

(1)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,它是世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料,同时也是导电性最好的材料.下列物质在一定条件下能与它反应的是ABD(填字母).
A.氧气 B.单质氟 C.氢氧化钠溶液 D.浓硝酸
(2)①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91kJ•mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)△H=+115kJ/mol.
(3)工业中用乙苯为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯的反应方程式为:
C6H5.CH2CH3(g)?C6H5.CH=CH2(g)+H2(g)△H
向体积为VL 的密闭容器中充入a mol 乙苯,反应达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)
与温度的关系如图1所示,在600℃时,平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%,则:
①计算600℃温度下该反应的平衡常数$\frac{a}{6V}$.
②分析上述平衡体系组成与温度的关系图1可知:△H1>0(填“>、=或<”).
(4)某科研组设计如图2装置,模拟“人工树叶”电化学实验装置如图2所示,该装置能将H2O 和CO2 转化为O2 和燃料(C3H8O).该装置工作时,a 电极的反应为3CO2+18H++18e-=C3H8O+5H2O.

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14.由氢气与氧气反应生成1mol水蒸气放出热量为241.8kJ,写出该反应的热化学方程式:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol.
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4.由于燃料电池汽车,尤其氢燃料电池汽车可以实现零污染排放,驱动系统几乎无噪音,且氢能取之不尽、用之不竭,燃料电池汽车成为近年来汽车企业关注的焦点.为了获得竞争优势,各国纷纷出台政策,加速推进燃料电池关键技术的研发.燃料电池的燃料有氢气、甲醇、汽油等.
(1)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首,目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇,甲醇是汽车燃料电池的重要燃料.已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下:
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写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.4kJ•mol-1
(2)有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇一空气燃料电池.这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2-
①电池正极发生的反应是O2+4e-=2O2-
负极发生的反应是CH2OH+4O2--8e-=CO2+2H2O.
②在稀土金属氧化物的固体电解质中,O2-的移动方向是从正极流向负极.
③甲醇可以在内燃机中燃烧直接产生动力推动机动车运行,而科技工作者却要花费大量的精力研究甲醇燃料汽车.主要原因是:燃料电池的能量转化率高.

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11.一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g),下列能说明反应达到平衡状态的是(  )
A.体系压强保持不变
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C.SO3和NO的体积比保持不变
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8.在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X2O5(g)═4XO2(g)+O2(g)△H>0,T温度下的部分实验数据为:
t/s050100150
c(X2O5)mol/L4.002.502.002.00
下列说法不正确的是(  )
A.T温度下的平衡常数为K=64(mol/L)3,100s时转化率为50%
B.50s内X2O5分解速率为0.03 mol/(L•s)
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1>K2
D.若只将恒容改为恒压,其它条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

9.草木灰中富含钾盐,主要成分是碳酸钾,还含有少量硫酸钾和氯化钾.某同学欲从草木灰中提取钾盐,并设计实验检验其中的CO32-、SO42-和Cl-,请你协助他完成实验.
(1)从草木灰中提取钾盐的实验操作顺序如下:①称量样品,②溶解沉降,③过滤,④蒸发结晶,⑤冷却结晶.
(2)用托盘天平(指针向上的)称量样品时,若指针偏向右边,则表示B.
A左盘重,样品轻    B左盘轻,砝码重     C右盘重,砝码轻     D右盘轻,样品重
(3)在进行②③④操作时,都要用到玻璃棒,其中第③步操作中玻璃棒的作用是引流,防止滤液溅到漏斗外:
(4)将制得的少量晶体放入试管,加蒸馏水溶解并把溶液分成三份,分装在三支试管里.
①在第一支试管里加入足量稀盐酸,可观察有气泡,生成,证明溶液中有CO32-离子.
②在第二支试管里加入BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成,该同学判断溶液中有SO42-,该同学做出的判断是否正确,并简述理由.能和氯化钡反应产生白色沉淀的可以是子或是银离子、亚硫酸根离子.
③如何确定该溶液中含有Cl-?写出简明实验方案:向原溶液中滴加足量稀硝酸后,排除了其它离子的干扰,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明溶液中有氯离子.

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同步练习册答案