为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应的措施。化学反应的焓变一般通过实验进行测定,也可进行理论推算。(1)实验测得,0
题型:不详难度:来源:
为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应的措施。化学反应的焓变一般通过实验进行测定,也可进行理论推算。 (1)实验测得,0.3mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量。写出上述燃烧反应的热化学方程式 。标准状况下11.2L乙硼烷完全燃烧生成液态水时放出的热量是 kJ。 (2)在化学反应过程中,拆开化学键需要吸收能量,形成化学键又会释放能量。已知拆开1mol氢气中的化学键需要消耗436kJ能量,拆开1mol氧气中的化学键需要消耗496kJ能量,形成水蒸气中的1mol H-O键能够释放463kJ能量。试说明反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)中的能量变化。
a= ,b= 。又知1mol液态水转化成气态水吸收44 kJ能量,则氢气完全燃烧生成液态水时的热化学方程式为 。 (3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的反应热,但可测出CH4、石墨和H2燃烧热分别如下: ①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O ΔH1=-890.3 kJ•mol-1 ②C(石墨)+O2(g)= CO2(g) ΔH2= —393.5 kJ•mol-1 ③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3= ─285.8 kJ•mol-1 ④C(石墨)+2H2(g)= CH4(g) ΔH4 试根据盖斯定律求出石墨生成甲烷的反应热ΔH4= 。 |
答案
(12分)(1) B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) ΔH3=-2165 kJ•mol-1 1082.5 kJ。 (2)a=1368 ,b=1852 。 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572 kJ•mol-1 。 (3)ΔH4=-74.8 kJ•mol-1 |
解析
试题分析:(1)0.3mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5kJ热量,所以1mol乙硼烷完全燃烧放出的能量是,则该反应的热化学方程式是B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l) ΔH3=-2165 kJ•mol-1。标准状况下11.2L乙硼烷的物质的量是0.5mol,放出的热量是2165 kJ•mol-1×0.5mol=1082.5kJ。 (2)拆开1mol氢气中的化学键需要消耗436kJ能量,拆开1mol氧气中的化学键需要消耗496kJ能量,则a=436kJ×2+496kJ=1368。形成水蒸气中的1mol H-O键能够释放463kJ能量,则b=2×2×463kJ=1852kJ,所以c=1368-1852=484。1mol液态水转化成气态水吸收44 kJ能量,则生成2mol液态水转化成气态水吸收88kJ能量,所以氢气完全燃烧生成液态水时的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-(484+88)=572 kJ•mol-1。 (3)根据盖斯定律可知,③×2+②-①即得到反应C(石墨)+2H2(g)=CH4(g) ,所以该反应的反应热ΔH4 =-285.8 kJ/mol×2-393.5 kJ/mol+890.3 kJ/mol=-74.8 kJ/mol。 点评:该题是中等难度试题的考查,主要是考查学生对热化学方程式书写以及反应热计算的熟悉了解程度,旨在巩固学生的基础,提高学生的应试能力,有利于调动学生的学习兴趣和学习积极性。 |
举一反三
氨气是一种重要的物质,可用于制取化肥和硝酸等。 (1)500°C、50Mpa时,在容积为VL的密闭容器中加入n mol N2、3n mol H2,经过t min后反应达到平衡后N2的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值 为 ; t min内用NH3表示的速率是 (2)工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol(表示当生成2 mol NH3时放出92.2KJ的热)。有关键能:N≡N:945.6kJ/mol ;N-H:391.0kJ/mol,则H—H键能为 KJ/mol |
已知断开1 molH2中的化学键需吸收436kJ的热量,断开1 molCl2中的化学键需吸收243kJ的热量,而形成1 molHCl分子中的化学键需释放431kJ的热量,则1mol氢气与1mol氯气反应时能量变化为( )A.吸收183KJ | B.吸收248KJ | C.放出183KJ | D.放出366KJ |
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已知在298K时的有关数据:C(s)+1/2O2(g)===CO(g);ΔH1=-110.5kJ·mol-1; C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH2=-393.5kJ·mol-1。则C(s)+CO2(g)===2CO(g)的ΔH为( )A.+283.5kJ·mol-1 | B.+172.5kJ·mol-1 | C.-172.5kJ·mol-1 | D.-504kJ·mol-1 |
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由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式: 。 已知H2O(l) = H2O (g) ΔH = +44 kJ·mol-1,则标准状况下33.6 L H2生成液态水时放出的热量是 kJ 。 |
已知化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,
(1)1mol N 和3mol H 生成1mol NH3(g)是 能量的过程(填“吸收”或“释放”)。 (2)N2(g)+H2(g) NH3(g ) △H= ; (3)N2(g)和H2生成NH3(1)的热化学方程式为 |
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