Question

15．（1）①CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）；△H=177.7kJ/mol
②C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=-131.3kJ/mol
③0.5H₂SO₄（l）+NaOH（l）═0.5Na₂SO₄（l）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ/mol
⑤CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）；△H=-283kJ/mol
⑥HNO₃ （aq）+NaOH（aq）═NaNO₃（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol
⑦2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H=-517.6kJ/mol
（a）上述熱化學(xué)方程式中，不正確的有①②③
（b）根據(jù)上述信息，寫出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式_C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）；△H=-110.5KJ/mol．
（2）已知熱化學(xué)方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ•mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能為409.0KJ/mol

（3）用CH₄催化還原NO_x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=-1 160kJ•mol^-1
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH₄還原NO₂生成N₂，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為9.6×10²³或1.6N_A（阿伏加德羅常數(shù)用N_A表示），放出的熱量為173.4kJ．

Answer 1

分析 （1）（a）熱化學(xué)方程式要標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)，并且焓變的符號和單位要正確，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法來回答；
（b）結(jié)合化學(xué)反應(yīng)④⑤，利用蓋斯定律來回答；
（2）依據(jù)活化能的概念和實(shí)質(zhì)分析判斷逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)焓變；
（3）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ•mol^-1，利用蓋斯定律將$\frac{①+②}{2}$可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-$\frac{574+1160}{2}$kJ•mol^-1=867kJ•mol^-1，以此解答該題；

解答 解：（1）（a）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法，①②③都是有錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤之處分別是：①中CaO沒標(biāo)狀態(tài)，△H=+177.7/mol，②的狀態(tài)應(yīng)為“g”，△H=+131．KJ/mol，③除H₂O外其它物質(zhì)的狀態(tài)不是“l(fā)”應(yīng)為“aq”；
故答案為：①②③；
（b）結(jié)合化學(xué)反應(yīng)④⑤，利用蓋斯定律，反應(yīng)C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）是④-⑤得來，所以焓變△H=-110.5KJ/mol，故答案為：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）；△H=-110.5KJ/mol；
（2）熱化學(xué)方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1，該反應(yīng)的活化能為167.2kJ•mol^-1，則其逆反應(yīng)的活化能=正反應(yīng)的活化能+反應(yīng)焓變=241.8kJ•mol^-1+167.2kJ•mol^-1 =409.0KJ/mol，
故答案為：409.0KJ/mol；
（3）由（1）得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-$\frac{574+1160}{2}$kJ•mol^-1=867kJ•mol^-1，n（CH₄）=0.2mol，整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.2mol×8N_A=1.6N_A=9.6×10²³，放出的熱量為0.2×867=173.4kJ，
故答案為：9.6×10²³或1.6N_A；173.4．

點(diǎn)評 本題考查反應(yīng)熱以及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，側(cè)重于學(xué)生的計(jì)算能力和分析能力的考查，注意蓋斯定律的應(yīng)用，題目難度不大．