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,并采取相应措施.化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算.(1)实验测得,5g液
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,并采取相应措施.化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算. (1)实验测得,5g液态甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式______; (2)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.已知热化学方程式: ①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol ②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol ③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol 写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式______; (3)甲醇是一种清洁高效的能源,若将甲醇、氧气和氢氧化钾溶液设计成燃料电池,该电池正极反应式为:______. |
答案
(1)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出113.5kJ热量,64g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出1452.8kJ热量, 则热化学方程式为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/ 故答案为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol (2)①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol ②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol ③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol 依据盖斯定律①×3-(③×2+②)得到: 6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(g)+6CO2(g)△H=-66KJ/mol; 得到热化学方程式为:CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H=-11KJ/mol, 故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H=-11KJ/mol; (3)碱性甲醇燃料电池中,该电池工作时,溶液中的OH-向负极移动,则总反应式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,负极发生氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O,正极发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-; |
举一反三
环境保护是目前人类面临的一项重大课题.为应对燃料使用造成的环境污染,科学家构想了利用太阳能促进燃料的循环使用,其构想可用如图表示: 其中主要的反应为: ①2CO22CO+O2 ②2H2O2H2+O2 ③2N2+6H2O4NH3+3O2 ④2CO2+4H2O2CH3OH+3O2 ⑤______+H2OCH4+______. 请你填空: (1)请你将反应⑤补充完整:______+H2OCH4+______ (2)过程Ⅱ中的△H______0(填“<”、“>”或“=”). (3)下列对过程Ⅰ和Ⅱ的描述中正确的是______. a.太阳能最终转化为化学能贮存于化学物质中 b.太阳能最终主要转化为热能 c.经过上述一个循环后放出O2 d.经过上述一个循环后不会产生新物质 (4)要实现上述循环,当前需要解决的关键问题是过程______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),此过程的设计可参考自然界中______作用. (5)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如: CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1 CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1 若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移电子的物质的量为______,试写出上述NO2转化为N2的热化学方程式:______. |
已知下列热化学方程式: (1)CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-889.5kJ/mol (2)2C2H6(g)+7O2(g )═4CO2(g)+6H2O(l)△H=-3116.7kJ/mol (3)C2H4(g)+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1409.6kJ/mol (4)2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2596.7kJ/mol (5)C3H8(g)+5O2(g)═3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2217.8kJ/mol 现有由上述五种烃中的两种组合成的混合气体2mol,经充分燃烧后放出3037.6kJ热量,则下列哪些组合是不可能的( )A.CH4和C2H2 | B.C2H4和C3H8 | C.C2H6和C3H8 | D.C2H6和CH4 |
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下列有关热化学方程式的评价合理的是( )
| 实验事实 | 热化学方程式 | 评价 | A | 已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1,将稀硫酸与 稀氢氧化钡溶液混合 | H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) △H=-114.6 kJ•mol-1 | 正确 | B | 稀醋酸与稀氢氧化钠溶液混合 | CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.3k J•mol-1 | 不正确;因为醋酸状态为“l”,而不是“aq”. | C | 160 g SO3气体与适量水恰好完全反应生成H2SO4,放出热量260.6 kJ | SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(aq)△H=-130.3 kJ•mol-1 | 不正确;因为反应热为△H=-260.6 kJ•mol-1 | D | 已知25℃、101 kPa下,120g石墨完全燃烧放出热量3935.1 kJ | C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.51 kJ•mol-1 | 不正确;同素异形体要注名称:C(石墨,S) | ①甲烷燃烧热为-A KJ.mol-1,写出甲烷燃烧的热化学方程式______. ②甲烷燃烧电池中用NaOH为电解液,写出该电池正极反应方程式______ ③用Pt电极电解NaCl溶液,写出阳极的电极反应方程式______. ④写出NaOH的电离方程式______. ⑤写出NaHCO3的电离方程式______. | (1)家用液化气的主要成分之一是丁烷,当58g丁烷完全燃烧并生成二氧化碳和液态水时,放出热量为2900kJ,试写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式:______ (2)稀盐酸和NaOH稀溶液反应生成1mol水放热57.3KJ,该反应的热化学方程式为______. |
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