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- 2021-07-06 发布
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化学反应与能量 热化学方程式
1.已知下列热化学方程式:①H2(g)+1/2O2 (g)=H2O(l)ΔH=-285kJ·mol-1,②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1 ,③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1,④C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1,回答下列问题:
(1)H2燃烧热的热化学方程式为___________ ;C燃烧热的热化学方程式为 ___________。(选数字)
(2)燃烧1gH2生成液态水,放出的热量为_________________。
(3)液态水的稳定性_______气态水的稳定性(填“大于”、“小于”、“等于”)。 。
【答案】① ④ 142.5 kJ 大于
【解析】
【详解】
(1)根据燃烧热的定义,1mol氢气燃烧生成液态水更稳定,所以①H2(g)+ O2(g)=H2O (l) △H=-285kJ•mol-1为氢气燃烧热的化学方程式;根据燃烧热的定义,1mol碳完全燃烧生成二氧化碳时放出的热量为碳的燃烧热,④C(s)+O2 (g)=CO2(g) △H=-393.5kJ•mol-1为碳燃烧热的化学方程式,故答案为:①;④;
(2)H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH=-285kJ·mol-1
2g 285kJ
1g 142.5kJ
所以1g燃烧1gH2生成液态水,放出的热量为142.5kJ,故答案为:142.5kJ;
(3)液态水的能量小于气态水的能量,能量越低越稳定,因此液态水的稳定性大于气态水的稳定性,故答案为:大于。
【点睛】本题考查了燃烧热的定义和反应热的求算,理解燃烧热概念时需要注意:1.可燃物的物质的量必须是1mol;2.必须生成稳定的氧化物——气态的二氧化碳、液态的水等。本题的易错点为(3),要注意物质的稳定性与能量的关系。
2.(1)反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
①该反应是____________反应(填“吸热”或“放热”);
②当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率_____________ (填“增大”“减小”“不变”)。
③在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1____________,E2_________________ (填“增大”“减小”“不变”)。
(2)101 kPa时,1 mol H2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量,表示H2燃烧热的化学方程式为_____________________________________________。
(3)0.3 mol乙硼烷(分子式B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ的热量,则其热化学方程式为______________________________________。
【答案】放热 减小 减小 减小 H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-2 165 kJ·mol-1
【解析】
【分析】
则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出2165KJ的热量。
【详解】
(1)①由图象可以看出反应物总能量大于生成物的总能量,则该反应的正反应为放热反应,故答案为:放热;
3.氢气是一种理想的绿色能源。
(1)在101KP下,1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,请回答下列问题:
①氢气的燃烧热为______________;
②该反应的热化学方程式为________________________________;
(2)氢能的存储是氢能利用的前提,科学家研究出一种储氢合金Mg2Ni,已知:
Mg(s)+H2(g)= MgH2(s) ΔH1=-74.5kJ·mol-1;
Mg2Ni(s)+2H2(g)= Mg2NiH4(s) ΔH2;
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)= 2Mg(s)+Mg2NiH4(s) ΔH3=+84.6kJ·mol-1。
则ΔH2=____________kJ·mol-1;
某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
(3)倒入NaOH溶液的正确操作是_______________(从下列选出)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.一次迅速倒入 C.分三次少量倒入
(4)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_________(从下列选出)。
A.用温度计小心搅拌 B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯 D.用套在温度计上的环形玻璃棒搅拌棒轻轻地搅动
【答案】285.8 kJ·mol-12H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) ΔH=-571.6kJ·mol-1-64.4kJ·mol-1BD
【解析】
【详解】
【点睛】燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的能量,单位是kJ·mol-1,稳定的氧化物H→液态水,C→CO2,S→SO2。
4.(1)依据事实,写出下列反应的热化学方程式。
①在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:___________________________________________。
②若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量__________________。
③已知拆开1mol H-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:___________________________。
(2)氢气是一种清洁能源。用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示:
①甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是____________。
②第II步为可逆反应。在800℃时,若CO的起始浓度为2.0 mol/L,水蒸气的起始浓度为3.0 mol/L,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2
mol/L,则此反应的平衡常数为____,CO的平衡转化率为_____。
【答案】CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76 kJ•mol-1N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJ•mol-1N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92kJ•mol-1CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g) △H=-136.5 kJ/mol160%
【解析】
【详解】(1)①在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,32g甲醇燃烧
② CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)
初始浓度:2.0 3.0 0 0
变化浓度:1.2 1.2 1.2 1.2
平衡浓度:0.8 1.8 1. 2 1.2
则平衡常数K==1,CO的平衡转化率为×100%=60%,故答案为:1;60%。