精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
5.写出下列反应的热化学方程式:
(1)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热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.若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则反应2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)的△H=-571.6kJ/mol,氢气的燃烧热为285.8kJ/mol.
(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,破坏旧化学键需要吸收能量,形成新化学键又会释放能量.
化学键H-HN-HN≡N
键能/kJ•mol-1436391945
已知反应N2(g)+3H2(g)$?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3(g)△H=a kJ•mol-1.试根据表中所列键能数据计算a的数值(列出简单的计算式):a=945+3×436-6×391=-93.
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算.
已知:C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2=-571.6kJ•mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2 599kJ•mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变(列出简单的计算式):△H=2△H1+$\frac{1}{2}$△H2-$\frac{1}{2}$△H3=+226.7kJ•mol-1

分析 (1)根据m=nM计算1mol水的质量为18g,进而计算1mol气态水转化成液态水放出的热量,结合氢气与氧气反应生成气态水的反应热计算生成液态水的反应热;氢气的燃烧热是值1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,单位是kJ/mol;
(2)根据△H=反应物键能和-生成物键能和求算;
(3)已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ•mol-1
③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2599kJ•mol-1
根据盖斯定律,①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$可得:C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g),反应热也进行相应的计算.

解答 解:(1)氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol;
1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,故18g水蒸气转化成液态水放出热量2.444kJ×18=44kJ,故反应H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)的反应热△H=-(241.8kJ/mol+44kJ/mol)=-285.8kJ/mol,2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,故氢气的燃烧热为285.8kJ/mol;
故答案为:H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ/mol;-571.6;285.8kJ/mol;
(2)△H=反应物键能和-生成物键能和=945KJ/mol+3×436KJ/mol-6×391KJ/mol=-93KJ/mol,即a=945+3×436-6×391=-93,
故答案为:a=945+3×436-6×391=-93;
(3)已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ•mol-1
③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2599kJ•mol-1
根据盖斯定律,①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$可得:C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g),故△H=2△H1+$\frac{1}{2}$△H2-$\frac{1}{2}$△H3=+226.7kJ•mol-1
故答案为:△H=2△H1+$\frac{1}{2}$△H2-$\frac{1}{2}$△H3=+226.7kJ•mol-1

点评 本题考查热化学方程式的书写与反应热的计算、燃烧热等,题目难度中等,注意掌握热化学方程式的书写,燃烧热注意把握可燃物为1mol,生成稳定的氧化物.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林(乙酰水杨酸).
【反应原理】
如图1

【物质性质】
试剂沸点(℃)溶解度化学性质
乙酸酐139在水中逐渐分解
乙酰水杨酸微溶于水与碳酸钠反应生成水溶性盐
水杨酸211微溶于冷水,易溶于热水
乙酸117.9
【实验流程】
(1)物质制备:向大试管中依次加入2g水杨酸、5mL乙酸酐(密度为1.08g/mL)、5滴浓硫酸,振荡大试管至水杨酸全部溶解,将其放入盛有热水烧杯中,固定在铁架台上,在85℃~90℃条件下加热5~10min.装置如图2:
(2)产品结晶:取下大试管,置于冷水中冷却10min.待晶体完全析出,…抽滤,再洗涤晶体,抽干.
(3)产品提纯:将粗产品转移至150mL烧杯中,向其中慢慢加入试剂NaHCO3并不断搅拌至不再产生气泡为止.进一步提纯最终获得乙酰水杨酸1.8g.
(4)纯度检验:取少许产品加入盛有5mL水的试管中,加入1~2滴FeCl3溶液,溶液呈浅紫色.
【问题讨论】
(1)写出水杨酸与碳酸氢钠溶液反应的化学反应方程式
(2)写出水杨酸与足量碳酸钠溶液反应后含苯环的生成物的结构简式
(3)流程(1)装置图中长导管的作用冷凝回流和平衡压强.
(4)控制反应温度85℃~90℃的原因既保持有较高的反应速率又减少物质的挥发.
(5)流程(2)中证明晶体洗涤干净的操作方法:取最后一次洗涤滤液少许于试管中,滴加少量氯化钡,再滴加稀盐酸,若无沉淀出现则洗涤干净,反之则未洗涤干净
(6)流程(4)中溶液显紫色,可能的原因是产品中仍然可能有水杨酸.
(7)1mol乙酰水杨酸与氢氧化钠溶液反应可能,最多消耗3mol NaOH.
(8)实验中乙酰水杨酸的产率为69%(已知:水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.现有下列11种中学化学常见的物质,在一定条件下可以实现如图所示的转化关系,图中某些反应物和生成物已经略去.

已知:A为两种元素组成的化合物,其焰色反应透过蓝色钴玻璃观察到为紫色;B为单质,是一种有毒气体;反应①的条件是用惰性电极电解;反应②的条件是将E的水溶液加热蒸干、灼烧;Y为常见金属;F中金属元素(+3价)质最分数为70%,C为三核22电子的氧化物.回答下列问题:
(1)D的电子式为,H的化学式为KHCO3
(2)反应③的化学方程式为2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al2O3.过量C通入I溶液中发生反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
(3)指出G的一种用途:耐火材料;
(4)将一定量的B通人到含有l mol XBr2的溶液中,若有$\frac{1}{3}$的Br被氧化,则通入的B在标准状况下的体积为18.7L(保留一位小数);
(5)有同学说:“根据类比推理,三价x的硫酸盐溶液加热蒸干后得到的固体跟物质E加热蒸干后得到的固体是相同的”,这个说法是否正确?不正确(填“正确”或“不正确”),理由是硫酸铁水解生成的不挥发性酸--硫酸,硫酸和氢氧化铁反应又生成硫酸铁,故硫酸铁溶液加热蒸干得到是带结晶水的硫酸铁晶体,而氯化铁水解生成挥发性酸--盐酸,使氯化铁的水解彻底进行到底,故氯化铁溶液加热蒸干得到的水氢氧化铁.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.能正确表示下列反应的离子方程式是(  )
A.稀硫酸中加入铜粉:Cu+2H+═Cu2++H2
B.用FeCl3溶液刻蚀铜制印刷电路板:Cu+Fe3+═Cu2++Fe2+
C.向氢氧化钠溶液中通入过量CO2:CO2+2OH-═CO32-+H2O
D.硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:2017届广东省高三月考二化学试卷(解析版) 题型:简答题

2011年12月30日中国环境保护部通过了新修订的《环境空气质量标准》,调整了污染物项目及限值,增设了PM2.5平均浓度限值,收紧了NO2等污染物的浓度限值。

(1)①甲烷是一种清洁燃料,在一定条件下,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0。将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O通入反应容器(假设容积为10L),10 min末有0.10 mol CO生成,则10 min内该反应的速率v(H2)= 。②已知甲烷燃料电池的工作原理如右图所示。该电池中甲烷从 进(填“a”、“b”、“c”、“d”),电极Ⅰ是 极,写出该电池负极的电极反应:

(2)某工厂利用尾气CO制甲醇,在一定压强和固定容积的容器中,通入a molCO与2a mol H2,在催化剂作用下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:

①P1 P2(填“<”、“>”或“=”)。

②下列各项中,不能说明该反应已达到平衡的是

a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化

b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等

c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变

d.一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO,同时生成l mol CH3OH

③如下图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。请分别画出在T1 、T2温度下,H2的浓度随时间变化的曲线

(3)某硝酸处理NO2方法是:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。

已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)=-483.6kJ/mol

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)=+67.7kJ/mol

则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列电离方程式中,错误的是(  )
A.H2CO3?H++HCO3-; HCO3-?H++CO32-B.H2SO4═2H++SO42-
C.NaHS═Na++H++S2-D.CH3COOH?H++CH3COO-

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

16.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)$?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3(g),一种工业合成氨,进而合成尿素的简易流程图如图:

(1)步骤 II 中制氢气原理如下:
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)  CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)
恒容容器中,对于以上反应,能加快反应速率的是ac.
a.升高温度    b.充入 He    c.加入催化剂    d.降低压强
(2)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式为2NH4HS+O2 $\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2NH3•H2O+2S↓.
(3)已知尿素的结构简式为,请写出尿素的同分异构体中含有离子键的化学式NH4OCN.
(4)CO2和H2在高温、高压、催化剂条件下可合成CH3CH2OH,反应的化学方程式2CO2+6H2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$CH3CH2OH+3H2O.以CH3CH2OH、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池,该电池中负极上的电极反应式是:CH3CH2OH-12e-+16OH-═2CO32-+11H2O.
(5)已知 CO2+2NH3$\stackrel{一定条件}{→}$CO(NH22+H2O,若合成尿素的流程中转化率为80%时,100吨甲烷为原料能够合成400吨尿素.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池,其构造如图所示.两均为多孔碳制成,通入的气体由空隙中流出,并从电极表面放出.
①a是负极,电极反应式是2H2-4e-+4OH-=4H2O;
②b电极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-
③氢气是氢氧燃料电池中最简单的燃料,虽然使用方便,却受到来源和价格的限制.常用的燃料往往是某些碳氢化合物,如甲烷(天然气)、汽油等.请写出图中H2换成CH4时构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;此时电池内的总反应方程式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O.溶液中PH减小(增大、减小、不变).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

11.mg H2和O2的混合气体中含有N1个氢分子和N2个氧分子,则阿伏加德罗常数为NA=$\frac{2{N}_{1}+32{N}_{2}}{m}$.

查看答案和解析>>

同步练习册答案