“嫦娥一号”登月成功,实现了中国人“奔月”梦想.“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧,已知在298K时,氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4

“嫦娥一号”登月成功,实现了中国人“奔月”梦想.“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧,已知在298K时,氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4

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“嫦娥一号”登月成功,实现了中国人“奔月”梦想.
“嫦娥一号”使用的推进剂是液氢和液氧,已知在298K时,氢气(H2)、碳(C)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)燃烧的热学方程式:
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ/mol
C(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.8kJ/mol
C8H18(l)+
25
2
O2(g)═8CO2(g)+9H2O(l)△H=-5518kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol
相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,放热最多的物质是放热最少的物质的放热量的______倍.(保留2位有效数字)
(2)已知:H2(g)═H2(l)△H=-0.92kJ/mol
O2(g)═O2(l)△H=-6.84kJ/mol
H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:______.
(3)氢气、氧气不仅燃烧能释放热能,二者形成的原电池还能提供电能,美国的探月飞船“阿波罗号”使用的就是氢氧燃料电池,电解质溶液为KOH溶液,其电池反应式为:
负极:______;正极:______.
答案
(1)设质量都为m,相同质量的H2、C、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量分别是
m
2
×285.8kJ、
m
12
×393.5kJ、
m
114
×5518kJ、
m
16
×890.3kJ,最大值应为
m
2
×285.8kJ,最小值是
m
12
×393.5kJ,放热最多的物质是放热最少的物质的放热量的4.4倍,故答案为:4.4;
(2)①H2(g)═H2(l)△H=-0.92kJ/mol
②O2(g)═CO2(l)△H=-6.84kJ/mol
③H2O(l)═H2O(g)△H=+44.0kJ/mol
根据盖斯定律,液氢和液氧生成气态水的热化学方程式可以是③-①-
1
2
×②,焓变也是相应的代数和,所以液氢和液氧生成气态水的热化学方程式为H2(l)+
1
2
O2(l)═H2O(g)△H=-237.5kJ/mol;
(3)负极的反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,氢离子和溶液中的氢氧根离子生成水,所以电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O;正极上是氧气得电子被还原,氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,所以电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
故答案为:2H2+4OH--4e-=4H2O;O2+2H2O+4e-=4OH-
举一反三
工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),其部分工艺流程如下:
魔方格

回答下列问题:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H=180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的△H=______.
(2)如果工业上,在一定温度下,将1.5molN2 气体和6molH2 气体通入到体积为1升的密闭容器中.当反应达到平衡时,容器内气体的压强为起始时的80%,则氮气的转化率为______.该反应的平衡常数表达式为______,改变下列条件,能使平衡向正反应方向进行且平衡常数不变的是______
①增大压强  ②增大反应物的浓度    ③使用催化剂   ④降低温度
(3)可以用氯气来检验输送氨气的管道是否漏气,如果漏气则会有白烟(成份为氯化铵)生成.该反应的化学方程式为:______.
(4)假如该厂生产的氨水的pH=a,加入相同体积的盐酸时,溶液呈中性,则此盐酸的pH______14-a(填“大于”“小于”或“等于”)
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已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ•mol-1
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ•mol-1
则2CO(g)+2NO(g)═N2(g)+2CO2(g)的△H是(   )
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A.-386 kJ•mol-1B.+386 kJ•mol-1
C.-746 kJ•mol-1D.+746 kJ•mol-1
下列三个反应在某密闭容器中进行:
反应①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)△H1=a kJ•mol-1
反应②2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g)△H2=b kJ•mol-1
反应③2Fe(s)+O2(g)⇌2FeO(s)△H3
(1)则△H3=______(用含a、b的代数式表示)
(2)已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0,在此温度下2L密闭容器中进行反应①,Fe和CO2的起始量均为2.0mol,达到平衡时CO2的转化率为______
(3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是CO2浓度的两倍,则a______0(填“>”、“<”或“=”).为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其它条件不变时,可以采取的措施有______(填序号).
A.缩小反应器体积    B.再通入CO2 C.升高温度    D.使用合适的催化剂
(4)最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氮的固定--氨的电解法合成,大大提高了氮气和氢气的转化率.总反应式为:N2+3H2
通电



一定条件
2NH3.则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入______极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”);在另一电极通入N2,该电极反应式为______.
(5)在25℃下,将a mol•L-1的氨水与0.01mol•L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显______性(填“酸”“碱”或“中”),可推断 a______0.01(填大于、等于或小于).
(1)在25℃、101kPa下,1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ.则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为______.
(2)下表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量(即键能,单位为kJ•mol-1):根据键能数据计算以下反应的反应热△H:
CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)△H=______.
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化学键C-HC-FH-FF-F
键能414489565158
化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差,参考下表键能数据和晶体硅与二氧化硅结构模型估算晶体硅在氧气中燃烧生成二氧化硅晶体的热化学方程式:Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中,△H的值为(  )
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键能kJ•mol-1460498.8176360347