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18.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).已知热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+19kJ/mol
写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式FeO(s+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ/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,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-HN-HN≡N
键能/kJ•mol-1436391946
已知反应N2(g)+3H2 (g)?2NH3(g)△H=a kJ/mol.试根据表中所列键能数据计算a为-92.
(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
2H2(g)+O2 (g)=2H2(l)△H2=-571.6kJ/mol
2C2H2(g)+5O2 (g)=4CO2 (g)+2H2(l)△H3=-2599kJ/mol
根据盖斯定律,计算298K时反应2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的焓变:△H=+226.7 kJ/mol.

分析 (1)首先写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H,利用盖斯定律①×3-(③×2+②)可得到该化学方程式,以此计算△H;
(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
②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2=-571.6kJ/mol
③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O (l)△H3=-2599kJ/mol
根据盖斯定律,①×4+②-③得到反应的热化学方程式为:4C(s,石墨)+2H2(g)=2C2H2(g),据此计算.

解答 解:①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol
依据盖斯定律①×3-(③×2+②)得到:
6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(g)+6CO2(g)△H=-66kJ/mol;
得到热化学方程式为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ/mol,
故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ/mol;
(2)△H=反应物键能和-生成物键能和=946KJ/mol+3×436KJ/mol-6×391KJ/mol=-93KJ/mol,即a=-92,
故答案为:-92;
(3)已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=+393.5kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2=-571.6kJ/mol
③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O (l)△H3=-2599kJ/mol
根据盖斯定律,①×4+②-③得到反应的热化学方程式为:4C(s,石墨)+2H2(g)=2C2H2(g) △H=+453.4kJ•mol-1
热化学方程式为:2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g) △H=+226.7kJ•mol-1
故答案为:+226.7kJ•mol-1

点评 本题考查了热化学方程式书写方法和盖斯定律的计算应用、利用键能计算反应热,题目难度中等,注意把握盖斯定律的含义和应用方法,侧重于考查学生的分析能力和计算能力.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

8.下列图示与对应的叙述相符的是(  )
A.图1表示25℃时,用0.lmol L-1盐酸滴定20mL 0.1mol•L-1NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
B.图2表示一定条件下的合成氨反应中.NH3的平衡体积分数随H2起始体积分数(N2的起始量恒定)的变化,图中a点N2的转化率大于b点
C.图3表示恒容密闭容器中反应“2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0”的平衡常数K、K随温度的变化
D.图4表示不同温度下水溶液中H+和OH-浓度的变化的曲线,图中温度T2>T1

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.在容积恒定的密闭容器中,存在下列平衡:2HBr(g)?H2(g)+Br2(g)-Q,若升高温度,发生改变的是(  )
A.分子数B.压强C.密度D.平均摩尔质量

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

6.实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生用0.10mol•L-1 NaOH标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验.取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定.重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下.请完成下列填空:
实验编号待测盐酸的体积(mL)NaOH溶液的浓度(mol•L-1滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)
120.000.1024.18
220.000.1023.06
320.000.1022.96
(1)滴定达到终点的标志是最后一滴NaOH溶液加入,溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色.
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为0.115mol/L(保留小数点后叁位).
(3)排除碱式滴定管尖嘴中气泡的方法应采用丙操作,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液.

(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有C E.
A.用酸式滴定管取20.00mL待测盐酸,使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.称量NaOH固体时,有小部分NaOH潮解
D.滴定终点读数时俯视
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

13.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,表示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.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.“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=+67.7kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ•mol-1
NO2(g)=$\frac{1}{2}$N2O4(g)△H=-26.35kJ•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:2N2H4(g)+N2O4(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1083.0 kJ/mol.
(2)如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:H2-2e-+2OH-=2H2O.
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2mol.

(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:2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-.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?不能,理由是:△H>0吸热,△S<0.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

10.滴定法是分析化学中常用实验方法,请根据滴定法的有关知识回答下列问题:
I、某学生用0.1mol•L-1 的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作分解为如下几步:
A.移取20mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞;
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液;
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度“0”以上1~2cm 处;
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度.
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)BDCEAF.
(2)上述B步骤操作的目的是防止标准溶液被稀释,引起误差.
(3)在进行C步操作滴定前排气泡时,应选择图2中的③(填序号),若用25mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在“10”处,则管内液体的体积(填序号)④(①=10mL,②=15mL,③<10mL,④>15mL).

(4)判断以下操作,对测定结果盐酸浓度的影响(填“偏高”、“偏低”或““无影响”)
①上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是偏高.
②若称取一定量的KOH固体(含少量NaOH)配制标准溶液并用来滴定上述盐酸,则对滴定结果产生的影响是偏低.
③如果滴定前装有待测溶液的酸式滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将偏低.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

7.4.8gO2和0.2molCO2,质量之比是6:11  ,在同温同压下的体积之比是3:4.相同物质的量的SO2和SO3,所含分子的数目之比为1:1,所含O原子的物质的量之比为2:3.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.某溶液中加入铝片有氢气产生,则该溶液中一定能大量共存的离子组是(  )
A.Cl-、Fe3+B.HCO3-、Al3+C.Ba2+、SO42-D.Na+、SO42-

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