【題目】到目前為止,由化學能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類使用最廣泛的能源.
(1)在25℃、101kPa下,16g的甲烷完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出a kJ(a>0)的熱量,則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式為 .
(2)化學反應中放出的熱能(焓變,△H)與反應物和生成物的鍵能(E)有關(guān). ①圖1是N2(g)和H2(g)發(fā)生反應生成1mol NH3(g)過程中的能量變化示意圖,該反應過程是(填“放熱”或“吸熱”)過程,請寫出生成2mol NH3的熱化學方程式: .
②已知:
化學鍵 | H﹣H | N≡N |
鍵能(kJ/mol) | 435 | 943 |
試根據(jù)上表及圖1中的數(shù)據(jù)計算N﹣H鍵的鍵能為kJ/mol.
③若起始時向容器內(nèi)放入1mol N2和3mol H2 , 10分鐘后N2的轉(zhuǎn)化率為15%,則該反應進行到此時共放出的熱量為kJ.
(3)①二氧化碳的捕集、利用是我國能源領(lǐng)域的一個重要研究方向.工業(yè)上用CO2和H2反應合成二甲醚.已知: CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣53.7kJ/mol
CH3OCH3(g)+H2O (g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ/mol
則:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3 (g)+3H2O(g)△H3=kJ/mol.
【答案】
(1)CH4(g)+3O2(g)═CO2(g)+2H2O (l)△H=﹣2aKJ/mol
(2)放熱;N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92KJ/mol;390;13.8
(3)﹣130.8
【解析】解:(1)16g的甲烷(CH4)即1mol完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時放出akJ的熱量,標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應焓變寫出熱化學方程式為:CH4(g)+3O2(g)═CO2(g)+2H2O (l)△H=﹣2aKJ/mol;所以答案是:CH4(g)+3O2(g)═CO2(g)+2H2O (l)△H=﹣2aKJ/mol;(2)①有圖可知,反應物總能量大于生成物總能量,則該反應為放熱反應;又焓變等于反應物活化能減去生成物活化能求算焓變,所以N2(g)和H2(g)發(fā)生反應生成1mol NH3(g)過程中的△H=254KJ/mol﹣300KJ/mol=﹣46KJ/mol,所以生成2mol NH3的熱化學方程式為N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣46KJ/mol×2=﹣92KJ/mol,所以答案是:放熱;N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92KJ/mol;②反應熱等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能,設(shè)N﹣H的鍵能為x,則943+3×435﹣6x=﹣92,x=390,所以答案是:390;③因為放入1mol N2和3mol H2 , 10分鐘后N2的轉(zhuǎn)化率為15%,所以消耗氮氣為0.15mol,又N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣92KJ/mol,則放出的熱量為0.15mol×92KJ/mol=13.8KJ,所以答案是:13.8;(3)已知:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=﹣53.7kJmol﹣1Ⅱ.CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJmol﹣1根據(jù)蓋斯定律,Ⅰ×2﹣Ⅱ可得:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),△H3=2△H1﹣△H2=2×(﹣53.7kJmol﹣1)﹣23.4kJmol﹣1=﹣130.8kJmol﹣1 , 所以答案是:﹣130.8.
【考點精析】關(guān)于本題考查的反應熱和焓變,需要了解在化學反應中放出或吸收的熱量,通常叫反應熱才能得出正確答案.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用下列實驗裝置進行的相應實驗,不能達到實驗目的是( )
A.圖1裝置可制取氨氣
B.圖2裝置可分離CH3COONa和CH3COOC2H5混合液
C.圖3所示裝置可制取乙烯并驗證其易被氧化
D.圖4所示裝置可說明濃H2SO4具有脫水性、強氧化性,SO2具有漂白性、還原性
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗稱保險粉,可用于照相業(yè)作定影劑,也可用于紙漿漂白作脫氯劑等。實驗室可通過如下反應制取:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2。
(1)用圖1所示裝置制取Na2S2O3,其中NaOH溶液的作用是________________________。如將分液漏斗中的H2SO4改成濃鹽酸,則三頸燒瓶內(nèi)除生成Na2S2O3外,還有________(填化學式)雜質(zhì)生成。
(2)為測定所得保險粉樣品中Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量分數(shù),可用標準碘溶液進行滴定,反應方程式為2Na2S2O3+I2===2NaI+Na2S4O6。
①利用KIO3、KI和HCl可配制標準碘溶液。寫出配制時所發(fā)生反應的離子方程式:_______________________________________________________________________。
②準確稱取一定質(zhì)量的Na2S2O3·5H2O樣品于錐形瓶中,加水溶解,并滴加________作指示劑,用所配制的標準碘溶液滴定。滴定時所用的玻璃儀器除錐形瓶外,還有________。
③若滴定時振蕩不充分,剛看到溶液局部變色就停止滴定,則會使樣品中Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量分數(shù)的測量結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
(3)本實驗對Na2S的純度要求較高,利用圖2所示的裝置可將工業(yè)級的Na2S提純。已知Na2S常溫下微溶于酒精,加熱時溶解度迅速增大,雜質(zhì)不溶于酒精。提純步驟如下,請?zhí)顚憣嶒灢僮鳌?/span>
①將已稱量好的工業(yè)Na2S放入圓底燒瓶中,并加入一定質(zhì)量的酒精和少量水;
②按圖2所示組裝所需儀器,向冷凝管中通入冷卻水,水浴加熱;
③待________________時,停止加熱,將燒瓶取下;
④____________________________________________________________________;
⑤____________________________________________________________________;
⑥將所得固體洗滌、干燥,得到Na2S·9H2O晶體。
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【題目】向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L,固體物質(zhì)完全反應,生成NO和Cu(NO3)2 . 在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此時溶液呈中性,金屬離子已完全沉淀,沉淀質(zhì)量為39.2g.下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比為2:1
B.硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6mol/L
C.產(chǎn)生的NO在標準狀況下的體積為4.48L
D.Cu、Cu2O與硝酸反應后剩余HNO3為0.2mol
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【題目】X、Y、Z、U、W五種短周期非金屬元素,它們的原子半徑與原子序數(shù)有如圖關(guān)系,化合物XZ是水煤氣的主要成分之一,下列說法不正確的是
A. U、X、W 三種元素最高價氧化物對應的水化物酸性依次增強
B. 由Y、Z和氫三種元素形成的化合物中一定只含共價鍵
C. XZ2與X60的化學鍵類型和晶體類型都相同
D. X的位置是第2周期、第ⅣA族
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【題目】下列化學用語描述錯誤的是( )
A.H2O的電子式
B.Cl﹣的結(jié)構(gòu)示意圖
C.NH4Cl為離子化合物
D.質(zhì)量數(shù)為37的氯原子
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【題目】對于反應中的能量變化,表述正確的是( )
A.放熱反應中,反應物的總能量大于生成物的總能量
B.斷開化學鍵的過程會放出能量
C.加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應
D.酸堿中和反應都是吸熱反應
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【題目】某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42﹣等離子,當向該溶液中加入某濃度的NaOH溶液時,發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液的體積變化如圖所示.下列有關(guān)對該溶液的判斷不正確的是( 。
A. 該溶液中肯定含有的離子是H+、NH4+、Al3+、SO42﹣
B. 肯定不含的陽離子是Mg2+、Fe3+
C. 要確定該溶液是否含有Na+,必須做焰色反應實驗,看焰色是否為黃色
D. 該溶液中肯定含有的離子的物質(zhì)的量之比為n(H+):n(NH4+):n(Al3+):n(SO42﹣)=2:3:1:4
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