Question

【題目】（1）①CaCO3(s)＝CaO(s) + CO2(g) ΔH = + 177.7 kJ·mol-1

②C(s) + H2O(g)＝CO(g) + H2(g) ΔH = -131.3 kJ·mol-1

③1/2H2SO4(l) + NaOH(l)＝1/2Na2SO4(l) + H2O(l) ΔH = -57.3 kJ·mol-1

④C(s) + O2(g)＝CO2(g) ΔH = -393.5 kJ·mol-1

⑤CO(g) + 1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH = -283 kJ·mol-1

（a）上述熱化學(xué)方程式中表示不正確的有__（填序號）。

（b）根據(jù)上述信息，寫出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式__________。

（2）已知熱化學(xué)方程式：H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH = -241.8 kJ·mol-1，該反應(yīng)的活化能為167.2 kJ·mol-1，則其逆反應(yīng)的活化能為__kJ·mol-1。

（3）用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)+ 4NO2(g)＝4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH =﹣574 kJ·mol-1

CH4(g)+ 4NO(g)＝2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH =﹣1160 kJ·mol-1

若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2生成N2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為__（用阿伏加德羅常數(shù)NA表示），放出的熱量為__kJ。

（4）下列有關(guān)中和熱的說法正確的是（________）

A．表示中和熱的熱化學(xué)方程式：H＋(l)＋OH－(l)＝H2O(l) ΔH＝ -57.3 kJ·mol－1

B．準(zhǔn)確測量中和熱的實(shí)驗(yàn)過程中，至少需記錄溫度4次

C．中和熱的實(shí)驗(yàn)過程中，環(huán)形玻璃攪拌棒材料若用銅代替，測量出的中和熱數(shù)值偏小

D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)＝Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝-114.6 kJ·mol－1，則該反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ·mol－1

Answer 1

【答案】②③ C(s) + 1/2O2(g)＝CO(g) ΔH = -110.5 kJ·mol-1 409.0 1.6NA 173.4 C D

【解析】

（1）（a）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法，②③都是錯誤的，錯誤之處分別是：

②該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，應(yīng)為ΔH = +131.3 kJ·mol-1；

③H2SO4、NaOH、Na2SO4均為溶液，不是純液體，應(yīng)用aq表示狀態(tài)；

故答案為：②③；

（b）已知熱化學(xué)方程式④C(s) + O2(g)＝CO2(g) ΔH = -393.5 kJ·mol-1；⑤CO(g) + 1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH = -283 kJ·mol-1；根據(jù)蓋斯定律知：C(s) + 1/2O2(g)＝CO(g)可由④-⑤得到，ΔH=-393.5 kJ·mol-1-(-283 kJ·mol-1)= -110.5 kJ·mol-1；則C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式為：C(s) + 1/2O2(g)＝CO(g) ΔH = -110.5 kJ·mol-1；

（2）反應(yīng)的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據(jù)圖象能量關(guān)系可知，逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)的焓變的絕對值；H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH = -241.8 kJ·mol-1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJmol1，則其逆反應(yīng)的活化能=167.2 kJ·mol-1+241.8 kJ·mol-1=409.0 kJ·mol-1；

（3）已知①CH4(g)+ 4NO2(g)＝4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH = -574 kJ·mol-1；

②CH4(g)+ 4NO(g)＝2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH = -1160 kJ·mol-1；

根據(jù)蓋斯定律(①+②) /2可得：③CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= = -867 kJmol1，標(biāo)況下，4.48L甲烷的物質(zhì)的量為：，甲烷中碳元素的化合價為－4價，反應(yīng)產(chǎn)物二氧化碳中C元素化合價為+4價，化合價變化為8，即完全反應(yīng)1mol甲烷轉(zhuǎn)移了8mol(8NA)電子，則反應(yīng)0.2mol甲烷轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為：0.2mol×8NA=1.6NA；根據(jù)熱化學(xué)方程式③可知，完全反應(yīng)0.2mol甲烷放熱的熱量為：867kJmol1×0.2mol=173.4kJ；

（4）A. H＋、OH－不是純液體，應(yīng)用aq表示狀態(tài)，應(yīng)為：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H= -57.3 span>kJ/mol，A項(xiàng)錯誤；

B. 準(zhǔn)確測量中和熱的實(shí)驗(yàn)過程，每一組完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需記錄三次溫度，分別是第一次測鹽酸起始溫度，第二次測氫氧化鈉起始溫度，第三次測混合液的最高溫度；而且需重復(fù)實(shí)驗(yàn)2到4次，則至少需記錄溫度6次，B項(xiàng)錯誤；

C. 中和熱測定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是保溫工作，金屬銅的導(dǎo)熱效果好于環(huán)形玻璃攪拌棒，所以測量出的中和熱數(shù)值偏小，C項(xiàng)正確；

D. 中和熱指的是稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1 mol水時放出的熱量，根據(jù)已知熱化學(xué)方程式可知，生成1mol水放出57.3 kJ的熱量，則該反應(yīng)的中和熱為57.3 kJ·mol-1，D項(xiàng)正確；

故答案為：C D。