【題目】為解決能源短缺問題,工業(yè)生產(chǎn)中應合理利用化學能。

(1)25℃,1.01×105Pa時,實驗測得,4g氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水,放出572kJ的熱量,則表示H2的燃燒熱的熱化學方程式為________________________________。

(2)下圖是某筆記本電腦使用的甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。放電時甲醇應從_________處通入(填“a”或“b”),電池內(nèi)部H+_________(填“左”或“右”)移動。寫出電池負極的電極反應式_________________________________。

(3)從化學鍵的角度分析,化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程。

化學鍵

H-H

N-H

N≡N

鍵能/ kJ·mol-1

436

a

945

已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-93 kJ·mol-1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a的數(shù)值__________。

(4)已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H2=-571.6 kJ·mol-1

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1) △H3=-2599 kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律,計算反應2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的△H=_______________。

【答案】 H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H=-286kJ/mol a CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ 391 +226.7kJ·mol-1

【解析】(1)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,根據(jù)n=計算1mol氫氣完全燃燒放出的熱量,結(jié)合熱化學方程式的書寫方法寫出熱化學方程式;(2)根據(jù)電子流向可知a為負極,負極發(fā)生氧化反應,b為正極發(fā)生還原反應,溶液中陽離子移向正極;(3)根據(jù)反應熱等于反應物的總鍵能-生成物的總鍵能求算;(4)利用蓋斯定律分析解答。

(1)4g氫氣即2molO2中完全燃燒生成液態(tài)水,放出572kJ的熱量,則1mol氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水,放出286kJ的熱量,則表示H2的燃燒熱的熱化學方程式為:H2(g)+O2(g)═H2O(l)H=-286kJ/mol,故答案為:H2(g)+ O2(g)═H2O(l)H=-286kJ/mol;

(2)原電池中電子從負極經(jīng)外電路流向正極,根據(jù)電子流向可知a電極為負極,甲醇在負極上發(fā)生氧化反應,電極反應式為CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+,b為正極,氧氣得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為3O2+12e-+12H+═6H2O,氫離子移向正極右側(cè),故答案為:a;右;CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+;

(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-akJmol-1×6=-93kJmol-1,a=391 kJmol-1,故答案為:391;

(4)C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)H=-393.5kJmol-1,2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)H=-571.6kJmol-1,2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)H=-2599kJmol-1,利用蓋斯定律將①×2+×-×可得:2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)H=(-393.5kJ/mol)×2+×(-571.6kJ/mol)- ×(-2599 kJ/mol)=+226.7kJmol-1,故答案為:+226.7kJmol-1。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】(一)以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]水溶液為原料,通過電解法可以制備四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH],裝置如圖所示。

(1)收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是________(填a、b、c或d)。

(2)寫出電池總反應_____________。

(二)乙酸乙酯一般通過乙酸和乙醇酯化合成:CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=-2.7kJ·mol-1

已知純物質(zhì)和相關(guān)恒沸混合物的常壓沸點如下表:

純物質(zhì)

沸點/℃

恒沸混合物(質(zhì)量分數(shù))

沸點/℃

乙醇

78.3

乙酸乙酯(0.92)+水(0.08)

70.4

乙酸

117.9

乙酸乙酯(0.69)+乙醇(0.31)

71.8

乙酸乙酯

77.1

乙酸乙酯(0.83)+乙醇(0.08) +水(0.09)

70.2

請完成:

(1)關(guān)于該反應,下列說法不合理的是_____________。

A.反應體系中硫酸有催化作用

B.因為化學方程式前后物質(zhì)的化學計量數(shù)之和相等,所以反應的ΔS等于零

C.因為反應的△H 接近于零,所以溫度變化對平衡轉(zhuǎn)化率的影響大

D.因為反應前后都是液態(tài)物質(zhì),所以壓強變化對化學平衡的影響可忽略不計

(2)一定溫度下該反應的平衡常數(shù)K=4.0。若按化學方程式中乙酸和乙醇的化學計量數(shù)比例投料,則乙酸乙酯的平衡產(chǎn)率y =_________;若乙酸和乙醇的物質(zhì)的量之比為n : 1,相應平衡體系中乙酸乙酯的物質(zhì)的量分數(shù)為x,請在圖中繪制xn變化的示意圖(計算時不計副反應)________

(3)工業(yè)上多采用乙酸過量的方法,將合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加熱至110℃左右發(fā)生酯化反應并回流,直到塔頂溫度達到70~71℃,開始從塔頂出料?刂埔宜徇^量的作用有___________________。

(4)近年,科學家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法:2C2H5OH(g) CH3COOC2H5(g)+2H2(g)

在常壓下反應,冷凝收集,測得常溫下液體收集物中主要產(chǎn)物的質(zhì)量分數(shù)如圖所示。關(guān)于該方法,下列推測合理的是_____。

A.反應溫度不宜超過300℃

B.增大體系壓強,有利于提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率

C.在催化劑作用下,乙醛是反應歷程中的中間產(chǎn)物

D.提高催化劑的活性和選擇性,減少乙醚、乙烯等副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,只含有非極性共價鍵的是

A. NH3 B. MgO C. CO2 D. Cl2

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】砷為VA族元素,金屬冶煉過程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測。

I.冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化學沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:

已知:①As2S3與過量的S2存在以下反應:As2S3(s)+3S2(aq) 2AsS33(aq);

②亞砷酸鹽的溶解性大于相應砷酸鹽。

(1)亞砷酸中砷元素的化合價為________;砷酸的第一步電離方程式為________________________。

(2)“一級沉砷FeSO4的作用是___________;“二級沉砷H2O2與含砷物質(zhì)反應的化學方程式為______________________________________________________________。

(3)沉淀X___________(填化學式)。

.冶煉廢渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在,可用古氏試砷法半定量檢測(As的最低檢出限為3.0×106g)。

步驟1:取10g廢渣樣品,粉碎后與鋅粉混合,加入H2SO4共熱,生成AsH3氣體。

步驟2:將AsH3氣體通入AgNO3溶液中,生成銀鏡和As2O3。

步驟3:取1g廢渣樣品,重復上述實驗,未見銀鏡生成。

(4)AsH3的電子式為_______________.

(5)步驟2的離子方程式為______________________________________________

(6)固體廢棄物的排放標準中,砷元素不得高于4.0×105g·kg1,則該排放的廢渣中砷元素的含量_______(符合”、“不符合”)排放標準.

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化圖如下圖,下列說法正確的是:

A. 單斜硫沒有正交硫穩(wěn)定

B. S(s,單斜)S(s,正交) H=+0.33 kJ· mol1

C. 相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高

D. ①式表示斷裂l mol O2中的共價鍵所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共價鍵所放出的能量少297.16 kJ

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】按要求書寫

(1)氨氣的電子式:_________,乙炔的結(jié)構(gòu)簡式:___________;

(2)工業(yè)上利用乙烯催化水化法制取乙醇,化學反應方程式:________反應類型:____________

(3)苯與濃硝酸在50~60℃下發(fā)生硝化反應:________反應類型:_____________;

(4)已知鍵能如下:

化學鍵

H—H

N—N

N—H

N≡N

鍵能kJ/mol

432

247

389

942

寫出N2H2合成NH3的熱化學方程式:_____________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】已知有機物ANaOH的醇溶液混合加熱得產(chǎn)物C和溶液D。C與乙烯混合在催化劑作用下可反應生成的高聚物。而在溶液D中先加入硝酸酸化,后加AgNO3溶液有白色沉淀生成,則A的結(jié)構(gòu)簡式可能為(  )

A. B. C. CH3CH2CH2ClD.

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列實驗方法不能達到實驗目的的是

A.可用丁達爾效應來區(qū)分溶液和膠體

B.NaOH溶液除去CO2中混有的少量HCl

C.可用熱分解的方法提純混有少量CaCO3CaO

D.AlCl3溶液中滴加過量氨水可制得Al(OH)3

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于乙醇的說法正確的是

A.是無色無味的液體B.能使紫色石蕊試液變紅

C.可以作燃料D.不能與金屬鈉反應

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