1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律,他指出:“若是一个反应可以分步进行,则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同.”这是1
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1840年盖斯根据一系列实验事实得出规律,他指出:“若是一个反应可以分步进行,则各步反应的吸收或放出的热量总和与这个反应一次发生时吸收或放出的热量相同.”这是18世纪发现的一条重要规律,称为盖斯定律.已知1mol 金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧时放出的热量为:金刚石,395.41kJ;石墨,393.51kJ.则金刚石转化石墨时,放热还是吸热?______,其数值是_______,由此看来更稳定的是______.若取金刚石和石墨混合晶体共1mol 在O2中完全燃烧,产生热量为QkJ,则金刚石和石墨的物质的量之比为______(用含Q的代数式表示). |
答案
由盖斯定律可知,要得到金刚石转化为石墨的热量变化,可将二者在氧气中完全燃烧时放出的热量相减即可, 得C(金刚石)═C(石墨)△H=-395.41kJ/mol-(-393.51kJ/mol)=-1.90kJ/mol, 即金刚石转化为石墨放出热量,说明石墨的能量更低,比金刚石稳定, 金刚石和石墨混合晶体共1mol 在O2中完全燃烧,产生热量为QkJ, 由十字交叉法
, 可得二者物质的量比为, 故答案为:放热;1.90kJ;石墨;. |
举一反三
298K 100kPa时,NH3(g)+HCl(g)═NH4Cl(s)△H1=-176kJ•mol-1 N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H2=-92.2kJ•mol-1 H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H3=-184.6kJ•mol-1 298K时的N2(g)+4H2(g)+Cl2(g)═2NH4Cl(s)△H=______. |
298K时,Ca(s)+C(s,石墨)+3/2O2(g)=CaCO3(s)△H1=-1206.8kJ•mol-1 ① Ca(s)+1/2O2(g)=CaO(s)△H2=-635.1kJ•mol-1 ② C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ•mol-1 ③ 计算CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H4=?( )A.+178.2 kJ•mol-1 | B.-178.2 kJ•mol-1 | C.+287.2 kJ•mol-1 | D.-287.4 kJ•mol-1 |
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合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响.合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)
3NH3(g)△H=-92.2kJ/mol.合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得.我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa. 回答下列问题: (1)合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是______.从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是______. (2)500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x.则K和x的关系满足K=______. (3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g).部分物质的燃烧热数据如下表:
物 质 | 燃烧热(kJ•mol-1) | H2(g) | -285.8 | CO(g) | -283.0 | CH4(g) | -890.3 | 乙醇是重要的化工产品和液体燃料,可以利用下列反应制取乙醇: ①2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 25℃时,K=2.95×1011 ②2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) 25℃时,K=1.71×1022 (1)写出反应①的平衡常数表达式K=______. (2)条件相同时,反应①与反应②相比,转化程度更大的是______;以CO2为原料合成乙醇的优点是______(写出一条即可). (3)在一定压强下,测得反应①的实验数据如下表.分析表中数据回答下列问题:
| 500 | 600 | 700 | 800 | 1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 | 2.0 | 60 | 43 | 28 | 15 | 3.0 | 83 | 62 | 37 | 22 | 氯原子对O3分解有催化作用:Cl+O3=ClO+O2 △H1;ClO+O=Cl+O2 △H2大气臭氧层的分解反应是:O+O3=2O2 △H,该反应的能量变化示意图如图所示:下列叙述中,正确的是( )A.反应O+O3=2O2的△H=E1-E3 | B.O+O3=2O2是放热反应 | C.△H=△H1+△H2 | D.大气层中的臭氧无法再生 |
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