【題目】為解決能源短缺問(wèn)題,工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)合理利用化學(xué)能。

(1)25℃,1.01×105Pa時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得,4g氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水,放出572kJ的熱量,則表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為________________________________

(2)下圖是某筆記本電腦使用的甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。放電時(shí)甲醇應(yīng)從_________處通入(填“a”或“b”),電池內(nèi)部H+_________(填“左”或“右”)移動(dòng)。寫(xiě)出電池負(fù)極的電極反應(yīng)式_________________________________。

(3)從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過(guò)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(guò)程。

化學(xué)鍵

H-H

N-H

N≡N

鍵能/ kJ·mol-1

436

a

945

已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-93 kJ·mol-1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a的數(shù)值__________。

(4)已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H2=-571.6 kJ·mol-1

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1) △H3=-2599 kJ·mol-1

根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算反應(yīng)2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的△H=_______________

【答案】 H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H=-286kJ/mol a CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ 391 +226.7kJ·mol-1

【解析】(1)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量,根據(jù)n=計(jì)算1mol氫氣完全燃燒放出的熱量,結(jié)合熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法寫(xiě)出熱化學(xué)方程式;(2)根據(jù)電子流向可知a為負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),b為正極發(fā)生還原反應(yīng),溶液中陽(yáng)離子移向正極;(3)根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能求算;(4)利用蓋斯定律分析解答。

(1)4g氫氣即2molO2中完全燃燒生成液態(tài)水,放出572kJ的熱量,則1mol氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水,放出286kJ的熱量,則表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:H2(g)+O2(g)═H2O(l)H=-286kJ/mol,故答案為:H2(g)+ O2(g)═H2O(l)H=-286kJ/mol;

(2)原電池中電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極,根據(jù)電子流向可知a電極為負(fù)極,甲醇在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+,b為正極,氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為3O2+12e-+12H+═6H2O,氫離子移向正極右側(cè),故答案為:a;右;CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+;

(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-akJmol-1×6=-93kJmol-1,a=391 kJmol-1,故答案為:391;

(4)C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)H=-393.5kJmol-12H2(g)+O2(g)═2H2O(l)H=-571.6kJmol-1,2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)H=-2599kJmol-1,利用蓋斯定律將①×2+×-×可得:2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)H=(-393.5kJ/mol)×2+×(-571.6kJ/mol)- ×(-2599 kJ/mol)=+226.7kJmol-1,故答案為:+226.7kJmol-1。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(一)以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]水溶液為原料,通過(guò)電解法可以制備四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH],裝置如圖所示。

(1)收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是________(填a、b、c或d)。

(2)寫(xiě)出電池總反應(yīng)_____________。

(二)乙酸乙酯一般通過(guò)乙酸和乙醇酯化合成:CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=-2.7kJ·mol-1

已知純物質(zhì)和相關(guān)恒沸混合物的常壓沸點(diǎn)如下表:

純物質(zhì)

沸點(diǎn)/℃

恒沸混合物(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

沸點(diǎn)/℃

乙醇

78.3

乙酸乙酯(0.92)+水(0.08)

70.4

乙酸

117.9

乙酸乙酯(0.69)+乙醇(0.31)

71.8

乙酸乙酯

77.1

乙酸乙酯(0.83)+乙醇(0.08) +水(0.09)

70.2

請(qǐng)完成:

(1)關(guān)于該反應(yīng),下列說(shuō)法不合理的是_____________。

A.反應(yīng)體系中硫酸有催化作用

B.因?yàn)榛瘜W(xué)方程式前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等,所以反應(yīng)的ΔS等于零

C.因?yàn)榉磻?yīng)的△H 接近于零,所以溫度變化對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響大

D.因?yàn)榉磻?yīng)前后都是液態(tài)物質(zhì),所以壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)平衡的影響可忽略不計(jì)

(2)一定溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4.0。若按化學(xué)方程式中乙酸和乙醇的化學(xué)計(jì)量數(shù)比例投料,則乙酸乙酯的平衡產(chǎn)率y =_________;若乙酸和乙醇的物質(zhì)的量之比為n : 1,相應(yīng)平衡體系中乙酸乙酯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x,請(qǐng)?jiān)趫D中繪制xn變化的示意圖(計(jì)算時(shí)不計(jì)副反應(yīng))________。

(3)工業(yè)上多采用乙酸過(guò)量的方法,將合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加熱至110℃左右發(fā)生酯化反應(yīng)并回流,直到塔頂溫度達(dá)到70~71℃,開(kāi)始從塔頂出料?刂埔宜徇^(guò)量的作用有___________________

(4)近年,科學(xué)家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法:2C2H5OH(g) CH3COOC2H5(g)+2H2(g)

在常壓下反應(yīng),冷凝收集,測(cè)得常溫下液體收集物中主要產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示。關(guān)于該方法,下列推測(cè)合理的是_____

A.反應(yīng)溫度不宜超過(guò)300℃

B.增大體系壓強(qiáng),有利于提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率

C.在催化劑作用下,乙醛是反應(yīng)歷程中的中間產(chǎn)物

D.提高催化劑的活性和選擇性,減少乙醚、乙烯等副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)中,只含有非極性共價(jià)鍵的是

A. NH3 B. MgO C. CO2 D. Cl2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】砷為VA族元素,金屬冶煉過(guò)程產(chǎn)生的含砷有毒廢棄物需處理與檢測(cè)。

I.冶煉廢水中砷元素主要以亞砷酸(H3AsO3)形式存在,可用化學(xué)沉降法處理酸性高濃度含砷廢水,其工藝流程如下:

已知:①As2S3與過(guò)量的S2存在以下反應(yīng):As2S3(s)+3S2(aq) 2AsS33(aq);

②亞砷酸鹽的溶解性大于相應(yīng)砷酸鹽。

(1)亞砷酸中砷元素的化合價(jià)為________;砷酸的第一步電離方程式為________________________。

(2)“一級(jí)沉砷FeSO4的作用是___________;“二級(jí)沉砷H2O2與含砷物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________。

(3)沉淀X___________(填化學(xué)式)。

.冶煉廢渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在,可用古氏試砷法半定量檢測(cè)(As的最低檢出限為3.0×106g)。

步驟1:取10g廢渣樣品,粉碎后與鋅粉混合,加入H2SO4共熱,生成AsH3氣體。

步驟2:將AsH3氣體通入AgNO3溶液中,生成銀鏡和As2O3。

步驟3:取1g廢渣樣品,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),未見(jiàn)銀鏡生成。

(4)AsH3的電子式為_______________.

(5)步驟2的離子方程式為______________________________________________

(6)固體廢棄物的排放標(biāo)準(zhǔn)中,砷元素不得高于4.0×105g·kg1,則該排放的廢渣中砷元素的含量_______(符合”、“不符合”)排放標(biāo)準(zhǔn).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化圖如下圖,下列說(shuō)法正確的是:

A. 單斜硫沒(méi)有正交硫穩(wěn)定

B. S(s,單斜)S(s,正交) H=+0.33 kJ· mol1

C. 相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高

D. ①式表示斷裂l mol O2中的共價(jià)鍵所吸收的能量比形成1 mol SO2中的共價(jià)鍵所放出的能量少297.16 kJ

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】按要求書(shū)寫(xiě)

(1)氨氣的電子式:_________,乙炔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___________;

(2)工業(yè)上利用乙烯催化水化法制取乙醇,化學(xué)反應(yīng)方程式:________反應(yīng)類(lèi)型:____________

(3)苯與濃硝酸在50~60℃下發(fā)生硝化反應(yīng):________反應(yīng)類(lèi)型:_____________;

(4)已知鍵能如下:

化學(xué)鍵

H—H

N—N

N—H

N≡N

鍵能kJ/mol

432

247

389

942

寫(xiě)出N2H2合成NH3的熱化學(xué)方程式:_____________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知有機(jī)物ANaOH的醇溶液混合加熱得產(chǎn)物C和溶液D。C與乙烯混合在催化劑作用下可反應(yīng)生成的高聚物。而在溶液D中先加入硝酸酸化,后加AgNO3溶液有白色沉淀生成,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為(  )

A. B. C. CH3CH2CH2ClD.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)方法不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A.可用丁達(dá)爾效應(yīng)來(lái)區(qū)分溶液和膠體

B.NaOH溶液除去CO2中混有的少量HCl

C.可用熱分解的方法提純混有少量CaCO3CaO

D.AlCl3溶液中滴加過(guò)量氨水可制得Al(OH)3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于乙醇的說(shuō)法正確的是

A.是無(wú)色無(wú)味的液體B.能使紫色石蕊試液變紅

C.可以作燃料D.不能與金屬鈉反應(yīng)

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