燃料和能源是化学知识与社会生活联系极为密切的内容,我们要关注矿物能源的合理利用,积极研究、开发新能源。
(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点,在煤炭、石油、煤气、氢气中,前途广阔的能源是_____ 。
(2)近年来,我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体,当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有_____ (填序号)。
①加强安全管理,杜绝明火源 ②降低瓦斯气体的着火点 ③提高通风能力 ④将矿井中的氧气抽去
(3)水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,它是由煤炭和水蒸气反应制得的,已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为:
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH4=-285.8kJ·mol-1
请回答下列问题:
①根据上述提供的热化学方程式计算,36g水由液态变成气态的热量变化是_____ (填“吸收”或“放出”)_____ 热量。
②写出C(石墨,s)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式:_____ 。
③作为燃料,水煤气和煤相比有什么优点_____ (任答一点)。
(1)新能源应该具有原材料易得、燃烧时产生的热量多且不会污染环境的特点,在煤炭、石油、煤气、氢气中,前途广阔的能源是
(2)近年来,我国煤矿事故大多是瓦斯爆炸所致。瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体,当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸。为避免灾难的发生应采取的切实可行的措施有
①加强安全管理,杜绝明火源 ②降低瓦斯气体的着火点 ③提高通风能力 ④将矿井中的氧气抽去
(3)水煤气的主要成分是一氧化碳和氢气,它是由煤炭和水蒸气反应制得的,已知C(石墨)、CO、H2燃烧的热化学方程式为:
C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH2=-241.8kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH3=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH4=-285.8kJ·mol-1
请回答下列问题:
①根据上述提供的热化学方程式计算,36g水由液态变成气态的热量变化是
②写出C(石墨,s)与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式:
③作为燃料,水煤气和煤相比有什么优点
更新时间:2022-08-25 12:58:27
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【推荐1】应用盖斯定律计算反应热的常用方法
(1)虚拟路径法
反应C(s)+O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下:
根据盖斯定律得:ΔH=_______ 。
(2)加合法
①写出目标反应的热化学方程式,确定各物质在各反应中的位置,C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1;
②将Ⅱ反应热化学方程式变形,得反应Ⅲ:CO2(g)=CO(g)+O2(g) ΔH3=+283.0 kJ·mol-1;
③将热化学方程式相加,ΔH也相加。①+②得:C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=_______ kJ·mol-1。
归纳总结:若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
(1)虚拟路径法
反应C(s)+O2(g)=CO2(g)的途径可设计如下:
根据盖斯定律得:ΔH=
(2)加合法
①写出目标反应的热化学方程式,确定各物质在各反应中的位置,C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1;
②将Ⅱ反应热化学方程式变形,得反应Ⅲ:CO2(g)=CO(g)+O2(g) ΔH3=+283.0 kJ·mol-1;
③将热化学方程式相加,ΔH也相加。①+②得:C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=
归纳总结:若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到,则该化学反应的焓变即为这几个化学反应焓变的代数和。
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【推荐2】完成下列问题
(1)①CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=-41.0kJ/mol
③CH4(g)+H2O(l) CO(g)+3H2(g) △H3
请回答:
反应①消耗8gCH4(g)吸收的热量_______ 。△H1_______ △H3(填“<”或“>”),书写甲烷与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式_______ 。
(2)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义,CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
则该反应的ΔH=_______ 。
(3)治理NO通常是在氧化剂作用下,将NO氧化成溶解度高的NO2,然后用水或碱液吸收脱氮。下列物质可以用作氧化NO的是_______(填序号)。
(4)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应。用Rh做催化剂时该反应的过程示意图如下:
过程Ⅰ为_______ 过程(填“吸热”或“放热”)。已知过程Ⅰ的焓变为akJ/mol,过程Ⅱ的焓变为bkJ/mol,则该反应的热化学方程式为_______ 。
(1)①CH4(g)+ H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H1=+206.4kJ/mol
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H2=-41.0kJ/mol
③CH4(g)+H2O(l) CO(g)+3H2(g) △H3
请回答:
反应①消耗8gCH4(g)吸收的热量
(2)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义,CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C-H | C=O | H-H | CO(CO) |
键能/kJ·mol−1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的ΔH=
(3)治理NO通常是在氧化剂作用下,将NO氧化成溶解度高的NO2,然后用水或碱液吸收脱氮。下列物质可以用作氧化NO的是_______(填序号)。
A.NaCl溶液 | B.NaOH溶液 | C.Na2CO3溶液 | D.KMnO4溶液 |
过程Ⅰ为
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【推荐3】物质爆炸都伴随着能量变化,请回答下列问题:
(1)氯酸钾、火药及磷等组成的混合物极易爆炸。由于KClO3受热分解释放出O2,引发白磷(P4,固体)的燃烧而导致火药爆炸。31 g P4完全燃烧生成五氧化二磷固体释放出a kJ热量。下列说法不正确的是________ (填字母)。
A.KClO3的分解过程中只有共价键断裂没有共价键生成
B.火药爆炸会使周围空气体积迅速膨胀
C.若白磷完全燃烧释放出8a kJ热量,则需要标准状况下的O2体积为224 L
D.易燃易爆物应远离火源
(2)天然气已经成为我国主要的民用清洁能源,但天然气与空气混合达到一定比例后遇明火会发生爆炸,所以安全使用天然气,防止发生爆炸是极为重要的。已知天然气的主要成分甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
请回答下列问题:
①下列说法正确的是____ (填字母)。
A.天然气属于清洁能源,所以它属于新能源
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.标准状况下44.8 L甲烷完全燃烧时有8 mol共价键断裂
D.用天然气做饭时,为使甲烷充分燃烧,通入的空气越多越好
②CH4(g)完全燃烧时生成18 g气态水放出的热量是____ kJ。
③若家庭做饭需64160 kJ热量,假设天然气(按CH4算)的热效率为80%,则需要天然气(按CH4算)的质量为____ g。
(1)氯酸钾、火药及磷等组成的混合物极易爆炸。由于KClO3受热分解释放出O2,引发白磷(P4,固体)的燃烧而导致火药爆炸。31 g P4完全燃烧生成五氧化二磷固体释放出a kJ热量。下列说法不正确的是
A.KClO3的分解过程中只有共价键断裂没有共价键生成
B.火药爆炸会使周围空气体积迅速膨胀
C.若白磷完全燃烧释放出8a kJ热量,则需要标准状况下的O2体积为224 L
D.易燃易爆物应远离火源
(2)天然气已经成为我国主要的民用清洁能源,但天然气与空气混合达到一定比例后遇明火会发生爆炸,所以安全使用天然气,防止发生爆炸是极为重要的。已知天然气的主要成分甲烷燃烧时的能量变化如图所示。
请回答下列问题:
①下列说法正确的是
A.天然气属于清洁能源,所以它属于新能源
B.甲烷完全燃烧时化学能全部转化为热能
C.标准状况下44.8 L甲烷完全燃烧时有8 mol共价键断裂
D.用天然气做饭时,为使甲烷充分燃烧,通入的空气越多越好
②CH4(g)完全燃烧时生成18 g气态水放出的热量是
③若家庭做饭需64160 kJ热量,假设天然气(按CH4算)的热效率为80%,则需要天然气(按CH4算)的质量为
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【推荐1】2016年9月我国成功利用大功率运载火箭发射“天宫二号”空间实验室。火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),如图是一定量肼完全燃烧生成氮气和1 mol气态水过程中的能量变化图。
(1)该反应属于________ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式:__________________ 。
(3)若该火箭推进器中H2O2有24 mol共价键发生断裂,则反应释放出的热量为_______ kJ。
(1)该反应属于
(2)写出该火箭推进器中相关反应的热化学方程式:
(3)若该火箭推进器中H2O2有24 mol共价键发生断裂,则反应释放出的热量为
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【推荐2】写出下列反应的热化学方程式:
(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1 366.8 kJ热量:___________ 。
(2)1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量:___________ 。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67 kJ的热量:___________ 。
(4)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,写出表示硫的燃烧热的热化学方程式:___________ 。
(5)如图是298 K、101 kPa时,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为___________ 。
(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出1 366.8 kJ热量:
(2)1 mol C(石墨,s)与适量H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g),吸收131.3 kJ热量:
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物,放出22.67 kJ的热量:
(4)已知16 g固体硫完全燃烧时放出148.4 kJ的热量,写出表示硫的燃烧热的热化学方程式:
(5)如图是298 K、101 kPa时,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。该反应的热化学方程式为
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【推荐3】(1)下列过程不一定属于放热过程的是_______ (填标号)。
A.形成化学键B.燃料燃烧C.化合反应 D.葡萄糖的氧化分解E.酸碱中和F.炸药爆炸
(2)已知A和B是同种元素形成的两种单质,A转化为B时需要吸收能量,则A和B中较稳定的是_______ (填“A”或“B”)。
(3)某化学反应中,反应物的总能量为,生成物的总能量为,且,则该反应是_______ (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)等质量的下列各物质完全燃烧,放出热量较多的是_______ (填标号,下同)。
A.固体硫B.硫蒸气
(5)已知和反应时放热,且断裂键、氧氧键、键需要吸收的能量分别为、、。下列关系一定正确的是_______ 。
A.B.
C.D.
A.形成化学键B.燃料燃烧C.化合反应 D.葡萄糖的氧化分解E.酸碱中和F.炸药爆炸
(2)已知A和B是同种元素形成的两种单质,A转化为B时需要吸收能量,则A和B中较稳定的是
(3)某化学反应中,反应物的总能量为,生成物的总能量为,且,则该反应是
(4)等质量的下列各物质完全燃烧,放出热量较多的是
A.固体硫B.硫蒸气
(5)已知和反应时放热,且断裂键、氧氧键、键需要吸收的能量分别为、、。下列关系一定正确的是
A.B.
C.D.
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【推荐1】生产生活中的化学反应都伴随着能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋利用____ (填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化的原理。
(2)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面____ (填字母)反应释放的热量加热食物。
A.生石灰和水 B.浓硫酸和水 C.钠和水
(3)已知:2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的____ (填字母“a”或“b”)表示。
②写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式:____ 。
(1)冷敷袋在日常生活中有降温、保鲜和镇痛等用途。制作冷敷袋利用
(2)“即热饭盒”给人们生活带来方便,它可利用下面
A.生石灰和水 B.浓硫酸和水 C.钠和水
(3)已知:2molH2与足量O2充分燃烧生成液态水时放出572kJ热量。
①该反应的能量变化可用图中的
②写出H2燃烧生成液态水的热化学反应方程式:
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【推荐2】按要求写出298K、101 kPa时下列反应的热化学方程式:
(1)3mol NO2(g)与1 mol H2O(1)反应生成HNO3(aq)和NO(g),放热138kJ:____________ 。
(2)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气,吸热90.7kJ:___________________ 。
(3)①下图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在附图中的括号内填入“+”或“—”。
___________
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:_______________________________________ 。
(1)3mol NO2(g)与1 mol H2O(1)反应生成HNO3(aq)和NO(g),放热138kJ:
(2)1 mol HgO(s)分解为液态汞和氧气,吸热90.7kJ:
(3)①下图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在附图中的括号内填入“+”或“—”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:
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【推荐3】在101kPa时,在中完全燃烧生成2mol液态水,放出的热量,请写出燃烧热的热化学方程式为___________ 。
已知1g碳粉在氧气中完全燃烧放出的热量是,试写出相关的热化学方程式_________ 。
已知在常温常压下:
①
②
③
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:______
将和充入2L盛有催化剂的密闭容器中,发生氨的催化氧化。如图为不同温度下,反应5min时NO的产率图。
①下,5min内该反应的平均反应速率________________
②若不考虑催化剂的影响,5min时下和下逆反应速率较快的为________________ 填“”或“”,原因为________
已知1g碳粉在氧气中完全燃烧放出的热量是,试写出相关的热化学方程式
已知在常温常压下:
①
②
③
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
将和充入2L盛有催化剂的密闭容器中,发生氨的催化氧化。如图为不同温度下,反应5min时NO的产率图。
①下,5min内该反应的平均反应速率
②若不考虑催化剂的影响,5min时下和下逆反应速率较快的为
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【推荐1】完成下列反应的热化学方程式。
(1)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,常温下,0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445 kJ热量,则热化学方程式为_____________ 。
(2)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l),H2S的燃烧热为a kJ·mol-1,写出表示H2S的燃烧热的热化学方程式______________ 。
(3)已知:N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g) ΔH1=+a kJ·mol-1
N(g)+3H(g)=NH3(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
NH3(g)=NH3(l) ΔH3=-c kJ·mol-1
写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式_________________ 。
(4)已知:①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7 kJ·mol-1
②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
试写出HF电离的热化学方程式__________________________ 。
(5)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。
则反应过程中的ΔH2=____________ kJ·mol-1,表中的x=________ 。
(1)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,常温下,0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445 kJ热量,则热化学方程式为
(2)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l),H2S的燃烧热为a kJ·mol-1,写出表示H2S的燃烧热的热化学方程式
(3)已知:N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g) ΔH1=+a kJ·mol-1
N(g)+3H(g)=NH3(g) ΔH2=-b kJ·mol-1
NH3(g)=NH3(l) ΔH3=-c kJ·mol-1
写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式
(4)已知:①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l) ΔH=-67.7 kJ·mol-1
②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
试写出HF电离的热化学方程式
(5)已知部分化学键的键能和化学反应的能量变化如下表和下图所示。
化学键 | N-H | N-Cl | H-Cl |
键能(kJ) | 391.3 | x | 431.8 |
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【推荐2】(1)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:______________ 。
(2)利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置:则该装置中b极的电极反应式为_________________________ ; Zn极为_______ 极。
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(2)利用甲醇燃料电池设计如下图所示的装置:则该装置中b极的电极反应式为
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【推荐3】请认真观察图,然后回答问题:
(1)图中所示反应是___ (填“吸热”或“放热”)反应
(2)图中所示反应的ΔH=___ (用含E1、E2的代数式表示)。
(3)下列4个反应中,符合示意图描述的反应的是____ (填代号)。
A.盐酸与NaOH反应 B.Na与H2O反应生成H2
C.铝热反应 D.灼热的炭与水蒸气反应生成CO和H2
(4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4kJ/mol
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为:___ 。
(1)图中所示反应是
(2)图中所示反应的ΔH=
(3)下列4个反应中,符合示意图描述的反应的是
A.盐酸与NaOH反应 B.Na与H2O反应生成H2
C.铝热反应 D.灼热的炭与水蒸气反应生成CO和H2
(4)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。已知:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+206.2kJ/mol
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4kJ/mol
CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为:
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