化学反应热与焓变.doc

化学反应热与焓变1(2010江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)；H574 kJmol1CH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)；H1 160 kJmol1下列正确的选项是()ACH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)；H867 kJmol1BCH4催化还原NOx为N2的过程中，若x1.6，则转移的电子总数为3.2 molC若0.2 mol CH4还原NO2至N2，在上述条件下放出的热量为173.4 kJD若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数为3.2 mol2已知下列热化学方程式：Fe2O3(s)3CO(g)=2Fe(s)3CO2(g)；H24.8 kJ/molFe2O3(s)CO(g)=Fe3O4(s)CO2(g)；H15.73 kJ/molFe3O4(s)CO(g)=3FeO(s)CO2(g)；H640.4 kJ/mol则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的H约为()A218 kJ/mol B109 kJ/molC218 kJ/mol D109 kJ/mol3下列反应中，其反应放热的是()NaOH溶液中加入盐酸由乙醇制C2H4铝热反应由氯酸钾制O2A B C D4已知：Fe2O3(s)C(s)=CO2(g)2Fe(s)H234.14 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1则2Fe(s)O2(g)=Fe2O3(s)的H是()A824.4 kJmol1 B627.6 kJmol1C744.7 kJmol1 D169.4 kJmol15将V1 mL 1.00 molL1 HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1V250 mL)。下列叙述正确的是()A做该实验时环境温度为22B该实验表明化学能可以转化为热能CNaOH溶液的浓度约为1.00 molL1D该实验表明有水生成的反应都是放热反应6如图所示，把盛有几小块镁片的试管放入盛有25的饱和石灰水的烧杯中，再用滴管向试管中滴入2 mL的稀盐酸。下列对烧杯中的实验现象的描述及原因说明中正确的是()A烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应放出热量使烧杯中饱 和石灰水温度升高，溶质析出B烧杯中出现白色浑浊，原因是试管中的反应吸收热量使烧杯中饱和石灰水温度降低，溶质析出C烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应与烧杯中饱和石灰水没有关系D烧杯中没有任何现象，原因是试管中的反应既不放出热量，也不吸收热量7水煤气(主要成分：CO、H2)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得。已知：C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)；H131.3 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)；H110.5 kJmol1CO(g)O2(g)=CO2(g)；H283.0 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)；H241.8 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)；H285.8 kJmol1(1)将2.4 g炭转化为水煤气，再完全燃烧，整个过程的H_ kJmol1。(2)最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：在合在塔中，若有4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4 947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式_。(3)小亮同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积(Ksp)分别为4.96109、2.58109。小亮应该选用的试剂是_，实验时测定的数据除空气的体积外，还需要测定_。8(1)负离子发生器产生的负离子是O，它在大气中存在的时间很短。O2、O3、O三种微粒自身所具有的能量由低到高的顺序是_。(2)A、B两元素的原子分别得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量；C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、D间分别形成二元素化合物，其中最可能属于离子化合物的是_(填写时用A、B、C、D表示的化学式)。(3)下列反应中反应物总能量低于生成物总能量的是_(填写编号)。A石灰石受热分解B酒精燃烧C生石灰溶于水D实验室用KClO3加热制氧气E实验室制乙烯F实验室制乙炔G用镁条引燃铝、四氧化三铁混合粉末HCuCl2水解9美国东部时间2009年2月10日上午11时55分，美国“铱星33”卫星与俄罗斯已报废的“宇宙2251”卫星在西伯利亚上空发生相撞。美方称，卫星相撞时，燃烧罐中装有的约453 kg联氨(N2H4)可能发生泄漏，对太空造成污染。(1)联氨是航天飞船常用的高能燃料。可用氨和次氯酸钠按一定物质的量之比混合反应生成联氨、氯化钠和水，该反应的氧化产物是_。也可以采用尿素CO(NH2)2为原料制取联氨，方法是在高锰酸钾催化剂存在下，尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种盐和水，写出其反应的化学方程式_。(2)火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢，当它们混合时即产生气体，并放出大量的热。已知：12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。H2O(l)=H2O(g)H44 kJmol1。2H2O2(l)=2H2O(l)O2(g)H196.4 kJmol1。则表示联氨燃烧热的热化学方程式为_。102SO2(g)O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如下图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的H99 kJmol1。请回答下列问题：(1)图中A、C分别表示_、_，E的大小对该反应的反应热有无影响？_。该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？_，理由是_；(2)图中H_ kJmol1；(3)V2O5的催化循环机理可能为：V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式_；(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 molL1min1，则v(O2)_ molL1min1、v(SO3)_ molL1min1；(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJmol1，计算由S(s)生成3 mol SO3(g)的H_(要求计算过程)。化学反应热与焓变答案：1.解析：A项，根据盖斯定律由已知反应计算得反应热应为867 kJmol1，但方程式中水的状态应为气态；B项，由于NOx的物质的量未知，故无法计算反应中转移的电子总数；C项，结合A项计算出的反应热数据，再根据CH4的物质的量0.2 mol容易求出反应放出的热量为173.4 kJ；D项，1 mol CH4被氧化为CO2转移电子总数为8 mol，则0.2 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子总数应为1.6 mol，故正确选项为C。答案：C2.解析：该问题可以转化为CO(g)FeO(s)=Fe(s)CO2(g)；H？所以应用盖斯定律，若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为、，那么()即可。答案：B3.解析：一般来说，化合反应、中和反应、铝热反应为放热反应，分解反应为吸热反应。B、D选项中的物质的制取反应都属于分解反应，都要吸收热量，故只能选C。答案：C4.解析：把题给的两个方程式变换为：2Fe(s)CO2(g)=Fe2O3(s)C(s)H234.14 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)，H590.25 kJmol1，相加即得结果。答案：A5.解析：实验所测量的温度不是环境温度，而是反应后溶液的温度；根据图象，当V130 mL时，反应混合液温度最高，说明此时二者恰好完全反应，V220 mL,1.00 molL130 mLc(NaOH)20 mL，c(NaOH)1.5 molL1；NH4Cl(s)与Ba(OH)28H2O(s)的反应也有水生成，但该反应是吸热反应。答案：B6.解析：金属镁与酸反应放出热量，而Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。答案：A7.解析：(1)根据盖斯定律由已知反应不难求出2.4 g炭转化为水煤气再完全燃烧的H为78.7 kJmol1。(2)根据4.4 kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4 947 kJ的热量，则1 mol CO2与氢气合成甲醇放出热量49.47 kJ的热量。书写热化学反应方程式时还应注意物质状态、反应热的正负号以及单位。(3)根据CaCO3、BaCO3的溶度积大小可知BaCO3更难溶，因此令CO2生成BaCO3反应更完全；要测定空气中CO2的体积分数，则需根据实验时的温度、压强计算空气的物质的量，以及根据沉淀BaCO3的质量计算出CO2的物质的量，进而求出空气中CO2的体积分数。答案：(1)78.7(2)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)；H49.47 kJmol1(3)Ba(OH)2(或NaOH溶液和BaCl2溶液)实验时的温度、压强，沉淀的质量8.解析：(1)能量越高越不稳定，由此可确定三种微粒的稳定性和能量高低。(2)由A、B两元素的原子分别失去得到2个电子形成稳定结构时，A放出的能量大于B放出的能量。所以A比B的非金属性强。C、D两元素的原子分别失去1个电子形成稳定结构时，D吸收的能量大于C吸收的能量，则D比C难失电子，即C的金属性比D强，故最可能属于离子化合物的是C2A。答案：(1)O2、O3、O(2)C2A(3)ADEH9.解析：(1)氨气中氮元素的化合价为3，联氨中氮元素化合价为2，化合价升高，所以联氨是氧化产物。利用尿素来制备联氨的反应中，推测另外两种盐为NaCl和Na2CO3，则可写出化学方程式。(2)联氨与过氧化氢反应的化学方程式为：N2H42H2O2=N24H2O，再根据盖斯定律求出联氨燃烧的热化学方程式，注意此题的要求是联氨的化学计量数为1，因为是表示燃烧热。答案：(1)N2H4CO(NH2)2NaClO2NaOHN2H4NaClNa2CO3H2O(2)N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l)H621.23 kJmol110.解析：(1)由图象很容易看出，纵坐标表示各种物质的能量。E是反应所必经的一个过渡状态，它只影响反应的难易程度，而整个反应过程的反应热只与反应的始终态有关，得出没有影响的结论。加入催化剂改变了反应历程，使活化能降低。(2)中的H可根据已知1 mol SO2参加反应时放热99 kJ，而图象中表示的是2SO2反应，所以99 kJ要乘以2。(3)化学方程式根据元素守恒即可写出。(4)考查速率之比和化学方程式中各物质的计量数成正比。(5)考查盖斯定律的应用，考查燃烧热的概念必须是1 mol S(s)完全燃烧。答案：(1)反应物总能量生成物总能量没有影响降低因为催化剂改变了反应历程，使活化能E降低(2)198(3)SO2V2O5=SO32VO24VO2O2=2V2O5(4)0.0250.05(5)S(s)O2(g)=SO2(g)H1296 kJmol1SO2(s)O2(g)=SO3(g)H299 kJmol13S(s)O2(g)=3SO3(g)H(H1H2)31 185 kJmol1