(1)已知下列兩個熱化學方程式:
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) ΔH="+44.0" kJ·mol-1
則0.5mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為             。
(2)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)  ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ΔH=-221 kJ·mol-1
寫出TiO2和焦炭、氯氣反應生成TiCl4和CO氣體的熱化學方程式:            。
(3)科學家已獲得了極具理論研究意義的N4分子,其結構為正四面體(如圖所示),與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量,斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量,則1molN4氣體轉化為2molN2時要放出              kJ能量。

(4)阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池,其電池總反應為:2H2+O2=2H2O,電解質溶液為稀H2SO4溶液,電池放電時是將     能轉化為     能。其電極反應式分別為:負極                ,正極                   

(1) 1022kJ (2) TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s) ===TiCl4(l)+ 2CO(g)  ΔH=-81 kJ·mol
(3) 724kJ  (4)化學能    電能      2H2-4e-=4H+        O2+4e-+4H+= 2H2O

解析試題分析:(1)已知①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-2220.0 kJ·mol-1,②H2O(l)=H2O(g) ΔH="+44.0" kJ·mol-1,則根據(jù)蓋斯定律可知①+②×4即得到C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2044kJ·mol-1,則0.5mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為2044kJ·mol-1×0.5mol=1022kJ。
(2)已知:③TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)  ΔH=+140 kJ·mol-1,④2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,則根據(jù)蓋斯定律可知③+④即得到TiO2和焦炭、氯氣反應生成TiCl4和CO氣體的熱化學方程式為TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s) ===TiCl4(l)+ 2CO(g)  ΔH=-81 kJ·mol。
(3)在N4=2N2反應中,根據(jù)反應熱等于反應物總鍵能減去生成物總鍵能可知,1molN4氣體轉化為N2的吸收或放出的熱量為:6×193kJ-2×941kJ=-724kJ,即該反應放出724kJ熱量。
(4)該電池屬于原電池,是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置,該反應中氫氣失電子被氧化,氫氣失電子生成氫離子,所以電極反應式為2H2-4e-═4H+,氧氣得電子被還原,氧氣得電子和溶液中的氫離子生成水,所以電極反應式為O2+4H++4e-═2H2O。
考點:考查反應熱的計算、燃料電池的應用等

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(6分)能源是影響經(jīng)濟和生活的重要因素。目前人類已開發(fā)和利用的能源中,氫氣是一種最理想的清潔能源。試填寫下列空格。
(1)點燃氫氣時,化學能主要轉化為               ;
(2)氫氣在原電池中反應時,化學能主要轉化為        ;
(3)若在常溫常壓下,上述兩種方式都反應1molH2,則放出的能量         (填“相同”或“不相同”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(共14分)甲醇是重要的化學工業(yè)基礎原料和液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下表所示:

化學反應
平衡常數(shù)
溫度(℃)
500
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O (g)+CO(g)
K2
1.0
2.50
③3H2(g)+ CO2(g)CH3OH(g)+H2O (g)
K3
 
 
(1)反應②是      (填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)某溫度下反應①中H2的平衡轉化率(a)與體系總壓強(P)的關系如圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)            K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

(3)判斷反應③△H      0; △S      0(填“>”“=”或“<”)
在500℃、2L的密閉容器中,進行反應③,測得某時刻H2、CO2、 CH3OH、H2O的物質的量分別為6mol、2 mol、10 mol、10 mol,此時v(正)      v(逆)(填“>”“=”或“<”)
(4)一定溫度下,在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應②,已知c(CO)與反應時間t變化曲線Ⅰ如圖所示,若在t0時刻分別改變一個條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ。當曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時,改變的條件是                   。當曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時,改變的條件是                  。

(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應可以合成乙酸。通常狀況下, 
將0.2 mol/L的乙酸與0.1 mol/LBa(OH)2溶液等體積混合,則混合溶液中離子濃度由大到小的順序為                                         

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(10分) 氨氣是一種重要的化工原料,工業(yè)上用N2和H2合成NH3,F(xiàn)已知N2(g)和H2(g)反應生成1 mol NH3(g)過程中能量變化示意圖如下左圖;卮鹣铝袉栴}:

(1)該反應為      (填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)合成氨的熱化學方程式為                                   。
(3)若又已知鍵能數(shù)據(jù)如上表,結合以上數(shù)據(jù)求出N-H鍵鍵能為       kJ/mol。
(4)工業(yè)上,以氨氣為原料生產硝酸的第一步為氨催化氧化,請寫出該反應的化學方程式       

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

對大氣污染物SO2、NOx進行研究具有重要環(huán)保意義。請回答下列問題:
(1)為減少SO2的排放,常采取的措施是將煤轉化為清潔氣體燃料。
已知:① H2(g)+O2(g)=H2O(g)  △H=-241.8kJ·mol-1
②C(s)+ O2(g)=CO(g)   △H=-110.5kJ·mol-1
寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式:                                  。
(2)已知汽車汽缸中生成NO的反應為:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H0,若1.0 mol空氣含0.80 mol N2和0.20 mol O2,1300oC時在2.0 L密閉汽缸內經(jīng)過5s反應達到平衡,測得NO為1.6×10-3mol。
①在1300oC 時,該反應的平衡常數(shù)表達式K=       。5s內該反應的平均速率ν(N2) =            (保留2位有效數(shù)字);
②汽車啟動后,汽缸溫度越高,單位時間內NO排放量越大,原因是           。
(3)汽車尾氣中NO和CO的轉化。當催化劑質量一定時,增大催化劑固體的表面積可提高化學反應速率。下圖表示在其他條件不變時,反應2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) 中,NO的濃度c(NO)隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線。

①該反應的△H       0 (填“>”或“<”)。
②若催化劑的表面積S1>S2,在右圖中畫出c(NO) 在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線(并作相應標注)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

以下是一些烷烴的燃燒熱(kJ/mol)數(shù)據(jù),回答下列問題:

化合物
燃燒熱
化合物
燃燒熱
甲烷
891.0
正丁烷
2 878.0
乙烷
1560.8
異丁烷
2 869.6
丙烷
2 221.5
2-甲基丁烷
3 531.3
 
(1)已知:物質的能量越高越不穩(wěn)定,根據(jù)表中的數(shù)據(jù),比較正丁烷、異丁烷的熱穩(wěn)定性:正丁烷______異丁烷(填“>”、“=”或“<”)。
(2)寫出乙烷燃燒的熱化學方程式:________________________
(3)相同質量的烷烴,碳的質量分數(shù)越大,燃燒放出的熱量______(填“越多”、“越少”或“相同”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

已知反應①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;
反應②CO(g)+1/2O2(g)CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反應③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。測得在不同溫度下,K值如下:

溫度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
 
(1)若500 ℃時進行反應①,CO2的起始濃度為2 mol·L-1,CO的平衡濃度為   。(2)反應①為   (選填“吸熱”或“放熱”)反應。(3)700 ℃時反應①達到平衡狀態(tài),要使該平衡向右移動,其他條件不變時,可以采取的措施有   (填序號)。A.縮小反應器體積  B.通入CO2
C.溫度升高到900 ℃   D.使用合適的催化劑
E.增加Fe的量
(4)下列圖像符合反應①的是   (填序號)(圖中v為速率,φ為混合物中CO含量,T為溫度且T1>T2)。

(5)由反應①和②可求得,反應2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)的ΔH=   
(6)請運用蓋斯定律寫出Fe(固體)被O2(氣體)氧化得到Fe2O3(固體)的熱化學方程式:                                              。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

已知下列熱化學方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8 kJ/mol
②H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.5 kJ/mol
④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5 kJ/mol
回答下列問題:
(1)上述反應中屬于放熱反應的是       。
(2)H2的燃燒熱為       ,C的燃燒熱為       。
(3)燃燒10 g H2生成液態(tài)水,放出的熱量為       。
(4)CO的燃燒熱為             ,其熱化學方程式為                            。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

氨的工業(yè)合成工藝的成熟推動了人類文明的進步,不少科技工作者為了尋找廉價的氨的制備方法,進行了前赴后繼的探索性工作。請回答下列各題:
用氫氣和氮氣合成氨是一個可逆反應,化學方程式如下:N2+3H22NH3。已知,在常溫下,1 g H2完全轉化為NH3,放出的熱量為15.4 kJ。
(1)請寫出該反應的熱化學方程式 。 
(2)如果一個反應的ΔH-TΔS<0,則該反應能夠自發(fā)進行。已知該反應的ΔS="-198.2" J·K-1·mol-1。則上述氨氣的合成反應在常溫下    (填“能”或“不能”)自發(fā)進行。 

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