Question

【題目】(1)下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是_________________________

①鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng) ②酸堿中和反應(yīng) ③硝酸銨溶于水 ④碳酸鈣分解 ⑤H2在Cl2中燃燒 ⑥灼熱的碳與CO2的反應(yīng) ⑦NH4Cl晶體與Ba(OH)28H2O混合攪拌

(2)在25℃、101kPa的條件下，斷裂1mol H—H鍵吸收436 kJ能量，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收243 kJ能量，形成1mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。該條件下H2＋Cl2=2HCl反應(yīng)中的能量變化可用如圖表示：

現(xiàn)有1 mol H2和1 mol Cl2在25℃、101 kPa下完全反應(yīng)。請根據(jù)上述信息回答下列有關(guān)問題：

①該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________

②反應(yīng)物的總能量___________(填“＞”或“＜”)生成物的總能量。

(3)直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境。工業(yè)上常采用催化還原法和堿吸收法處理SO2氣體。如圖所示：

1 mol CH4完全燃燒生成氣態(tài)水的能量變化和1 mol S(g)燃燒的能量變化。在催化劑作用下，CH4可以還原SO2生成單質(zhì)S(g)、H2O(g)和CO2，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________。

(4)幾種含硅元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：

①寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：

B→A：_________；

B→E：_________。

②寫出下列溶液中反應(yīng)的離子方程式：D→C_________。

(5)Mg6Si4O10(OH)8用氧化物的形式可表示為________。

Answer 1

【答案】④⑥⑦ H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－183 kJ/mol ＞ CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=+352 kJ/mol SiO2＋2CSi＋2CO↑ CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ SiO32-＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋CO32- (或SiO32-＋2H2O＋2CO2=H2SiO3↓＋2HCO3-) 6MgO4SiO24H2O

【解析】

(1)根據(jù)常見化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)分析判斷；

(2)①根據(jù)反應(yīng)熱等于斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的熱量與形成生成物化學(xué)鍵釋放的熱量的差計算反應(yīng)熱，并書寫熱化學(xué)方程式；

②若反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，否則為吸熱反應(yīng)；

(3)根據(jù)圖示先寫出CH4、S燃燒的熱化學(xué)方程式，然后將方程式疊加，可得待求反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；

(4)已知幾種含硅元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，B與焦炭高溫反應(yīng)產(chǎn)生A，B與Na2O在高溫下也反應(yīng)產(chǎn)生D，A與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生D，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)可知：B為SiO2，A為Si，D為Na2SiO3，B與CaCO3高溫反應(yīng)產(chǎn)生E，則E是CaSiO3，C高溫強(qiáng)熱反應(yīng)產(chǎn)生B，C與CaO高溫反應(yīng)產(chǎn)生CaSiO3，且向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，產(chǎn)生產(chǎn)生C，則C為H2SiO3，然后結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)以及題目要求進(jìn)行解答。

(5)硅酸鹽用氧化物形式表示時，先寫金屬氧化物，再寫非金屬氧化物，最后寫水，各種元素的原子個數(shù)比不變。

(1)①鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng)放出熱量，是放熱反應(yīng)；

②酸堿中和反應(yīng)放出熱量，是放熱反應(yīng)；

③硝酸銨溶于水吸收熱量，物質(zhì)溶解過程是物理變化，沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；

④碳酸鈣分解吸收熱量，是吸熱反應(yīng)；

⑤H2在Cl2中燃燒放出熱量，是放熱反應(yīng)；

⑥灼熱的碳與CO2的反應(yīng)吸收熱量，是吸熱反應(yīng)；

⑦NH4Cl晶體與Ba(OH)28H2O混合攪拌吸收熱量，是吸熱反應(yīng)；

綜上所述可知：屬于吸熱反應(yīng)的為④⑥⑦；

(2)①反應(yīng)熱等于斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的熱量與形成生成物化學(xué)鍵釋放的熱量的差，在25℃、101 kPa的條件下，斷裂1 mol H-H鍵吸收436 kJ能量，斷裂1 mol Cl-Cl鍵吸收243 kJ能量，形成1 mol H-Cl鍵放出431 kJ能量。則H2與Cl2反應(yīng)產(chǎn)生HCl的反應(yīng)熱△H=436 kJ +243 kJ -2×431 kJ=-183 kJ，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－183 kJ/mol；

②由于反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，則該反應(yīng)發(fā)生時放出熱量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)，說明反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，即反應(yīng)物的總能量＞生成物的總能量；

(3)根據(jù)圖示可知CH4燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式①為： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－802 kJ/mol；S蒸氣完全燃燒產(chǎn)生SO2氣體的熱化學(xué)方程式②為：S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH=－577 kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律，將①-2×②，整理可得：CH4可以還原SO2生成單質(zhì)S(g)、H2O(g)和CO2的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=+352 kJ/mol；

(4)根據(jù)上述推斷可知：A為Si，B為SiO2，C為H2SiO3，D為Na2SiO3，E是CaSiO3。

①A為Si，B為SiO2，SiO2與焦炭在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生Si和CO，反應(yīng)方程式為：SiO2＋2CSi＋2CO↑；

B為SiO2，E是CaSiO3，SiO2與CaCO3在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生CaSiO3和CO2，反應(yīng)方程式為：CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑；

②C為H2SiO3，D為Na2SiO3，由于碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，向硅酸鈉溶液中通入CO2氣體，若通入少量CO2氣體，反應(yīng)產(chǎn)生Na2CO3和H2SiO3，反應(yīng)的離子方程式為：SiO32-＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋CO32-；若通入過量CO2氣體，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生NaHCO3和H2SiO3，該反應(yīng)的離子方程式為：SiO32-＋2H2O＋2CO2=H2SiO3↓＋2HCO3-；

(5)根據(jù)硅酸鹽用氧化物形式表示時的規(guī)律，Mg6Si4O10(OH)8用氧化物的形式可表示為6MgO4SiO24H2O。