(10分)為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,并采取相應(yīng)措施。化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算。

(1) 實(shí)驗(yàn)測得,5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量,則甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH=                    。

(2)今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式:?則a      b(填“>”、“=”或“<”)

H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g)  ΔH1=a kJ·mol-1?

H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l)   ΔH2=b kJ·mol-1?

(3)拆開1mol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價(jià)鍵需要吸收的能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中,拆開化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量。

化學(xué)鍵

H-H

N-H

N≡N

鍵能/kJ·mol1

436

391

945

已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=a kJ·mol1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a 的值:_______________(注明“+”或“-”)。

(4)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算。利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:

① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol1

② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol1

③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol1

總反應(yīng):3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH=                      ;

 

【答案】

(1) △H726.4  kJ·mol1(2分)

(2)>(2分)    (3) -93(3分)     (4) -246.4 kJ·mol1(3分)

【解析】(1)5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量,則1mol甲醇燃燒放出的熱量是113.5kJ÷5×32=726.4kJ,則燃燒熱為726.4  kJ·mol1。

(2)氣態(tài)水的能量高于液態(tài)水的能量,所以氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的能量多,放熱越多,△H越小,即a>b。

(3)反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,即該反應(yīng)的反應(yīng)熱是945 kJ·mol1+3×

+

 
436 kJ·mol1-2×3×391 kJ·mol1=-93 kJ·mol1.

(4)考查蓋斯定律的應(yīng)用。根據(jù)已知反應(yīng)可知①×2+②+③即得到3H2(g) + 3CO(g)  CH3OCH3(g) + CO2,所以反應(yīng)熱是-90.8 kJ·mol1×2-23.5 kJ·mol1-41.3 kJ·mol1=-246.4 kJ·mol1。

 

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施.化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算.
(1)實(shí)驗(yàn)測得,5g液態(tài)甲醇(CH3OH)在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol
;
(2)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算.已知熱化學(xué)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
寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學(xué)方程式
CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H=-11KJ/mol
CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H=-11KJ/mol
;
(3)甲醇是一種清潔高效的能源,若將甲醇、氧氣和氫氧化鉀溶液設(shè)計(jì)成燃料電池,該電池正極反應(yīng)式為:
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,并采取相應(yīng)措施.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算.
(1)實(shí)驗(yàn)測得,5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量,則甲醇的燃燒熱△H=
-1452.8KJ/mol
-1452.8KJ/mol

(2)今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式:?則a
b(填>,=,<)H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H1=a kJ?mol-1;H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H2=b kJ?mol-1??
(3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算.
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ?mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2599kJ?mol-1根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)由C(s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=
+228.2 kJ?mol-1
+228.2 kJ?mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施.化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算.
(1)25℃、101k Pa時(shí),強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)的中和熱為△H=-57.3kJ/mol,則稀硫酸與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
KOH(aq)+
1
2
H2SO4(aq)=
1
2
K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1
KOH(aq)+
1
2
H2SO4(aq)=
1
2
K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1

(2)實(shí)驗(yàn)測得 5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol

(3)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能.從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程.在化學(xué)反應(yīng)過程中,拆開化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量.
化學(xué)鍵 H-H N-H N≡N
鍵能/kJ?mol-1 436 391 945
已知反應(yīng)N2+3H2?2NH3△H=x kJ?mol-1.試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算x的數(shù)值為
-93
-93

(4)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算.
已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=akJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=bkJ?mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=ckJ?mol-1
根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的焓變:
△H=
2a+
1
2
b-
1
2
c
2a+
1
2
b-
1
2
c
 kJ?moD
l-1.(用含a、b、c的表達(dá)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施.化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算.
(1)實(shí)驗(yàn)測得,5g液態(tài)甲醇(CH3OH)在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式
2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=-1452.8kJ?mol-1
2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=-1452.8kJ?mol-1

(2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能.從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程.在化學(xué)反應(yīng)過程中,拆開化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量.
化學(xué)鍵 H-H N-H N≡N 鍵能/kJ?mol-1 436 391 946
已知反應(yīng)N2(g)+3H2 (g)?2NH3(g)△H=a kJ?mol-1.試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a為
-92
-92

(3)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算.
已知:C(s,石墨)+02(g)=C02(g);△H1=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+02(g)=2H20(l);△H2=-571.6kJ?mol-1
2C2H2(g)+502(g)=4C02(g)+2H20(l);△H3=-2599kJ?mol-1
根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)反應(yīng)2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的焓變:△H=
+226.7kJ?mol-1
+226.7kJ?mol-1

(4)已知熱化學(xué)方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(s)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(s)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(s)=4FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol
寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學(xué)方程式
FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol
FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施.化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算.
(1).已知熱化學(xué)方程式:
①.Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-25kJ/mol
②.3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47kJ/mol
③.Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+19kJ/mol
寫出FeO(s)被CO(g)還原成Fe(s)和CO2(g)的熱化學(xué)方程式
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol.
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol.

(2).由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能.從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程.在化學(xué)反應(yīng)過程中,拆開化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量.
化學(xué)鍵 H-H N-H N≡N
鍵能/kJ?mol-1 436 391 946
已知反應(yīng)N2(g)+3H2 (g)?2NH3(g)△H=a kJ/mol.試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a為
-92
-92

(3).依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算.
已知:C(s,石墨)+O2 (g)=CO2(g)△H1=+393.5kJ/mol
2H2(g)+O2 (g)=2H2(l)△H2=-571.6kJ/mol
2C2H2(g)+5O2 (g)=4CO2 (g)+2H2(l)△H3=-2599kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)反應(yīng)2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的焓變:△H=
+226.7KJ/mol
+226.7KJ/mol

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