键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量。下表列出了一些化学键的键能E:
请回答下列问题:
(1)反应 H2(g) +O2(g)= H2O(g) △H=-242kJ∙mol-1,x=_______ 。
(2)历史上曾用“地康法”制Cl2,这一方法是用CuCl2做催化剂,在450°条件下,用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气,若反应生成液态水,请写出该反应的热化学方程式为_______ 。
(3)若忽略温度和压强对反应热的影响,根据上题中的有关数据,计算当反应中有1mol电子转移时,反应的能量变化为_______ 。
(4)关于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知1mol SO2 (g)被氧化为1mol SO3(g)的△H=-akJ∙mol-1(a>0)。回答下列问题:
在一定温度下,将2mol SO2和1mol O2放在一密闭容器中,在催化剂作用下充分反应。测得反应放出的热量_______ (填“等于”、“大于”或“小于”)2akJ。
(5)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自己被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:①_______ ;②2V2O4+O2=2V2O5
化学键 | H-H | Cl-Cl | O=O | C-Cl | C-H | O-H | H-Cl |
E/( kJ∙mol-1) | 436 | 247 | x | 330 | 413 | 463 | 431 |
请回答下列问题:
(1)反应 H2(g) +O2(g)= H2O(g) △H=-242kJ∙mol-1,x=
(2)历史上曾用“地康法”制Cl2,这一方法是用CuCl2做催化剂,在450°条件下,用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气,若反应生成液态水,请写出该反应的热化学方程式为
(3)若忽略温度和压强对反应热的影响,根据上题中的有关数据,计算当反应中有1mol电子转移时,反应的能量变化为
(4)关于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知1mol SO2 (g)被氧化为1mol SO3(g)的△H=-akJ∙mol-1(a>0)。回答下列问题:
在一定温度下,将2mol SO2和1mol O2放在一密闭容器中,在催化剂作用下充分反应。测得反应放出的热量
(5)V2O5的催化循环机理可能为:V2O5氧化SO2时,自己被还原为四价钒化合物;四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式:①
更新时间:2022-12-19 20:06:33
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解题方法
【推荐1】(1)已知PCl3的熔点、沸点分别为-93.6℃和76.1℃,PCl5的熔点为167℃。常温常压下,PCl3与Cl2反应生成0.5molPCl5时放出热量61.9kJ,该反应的热化学方程式为_______________ 。
(2)某化学研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2)作脱硫剂,既可脱除燃煤尾气中SO2,又可制得电池材料MnO2。
已知:25℃、101kPa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)△H1=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)△H3=-1065kJ/mol
则MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)的△H=_______________ kJ/mol
(3)白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—Pa kJ/mol,P—Ob kJ/mol,P=Oc kJ/mol,O=Od kJ/mol。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是____________ 。
A.(6a+5d-4c-12b) kJ/mol B.(4c+12b-6a-5d) kJ/mol
C.(4c+12b-4a-5d) kJ/mol D.(4a+5d-4c-12b) kJ/mol
(2)某化学研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2)作脱硫剂,既可脱除燃煤尾气中SO2,又可制得电池材料MnO2。
已知:25℃、101kPa时,Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)△H1=-520kJ/mol
S(s)+O2(g)=SO2(g)△H2=-297kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)△H3=-1065kJ/mol
则MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)的△H=
(3)白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P—Pa kJ/mol,P—Ob kJ/mol,P=Oc kJ/mol,O=Od kJ/mol。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是
A.(6a+5d-4c-12b) kJ/mol B.(4c+12b-6a-5d) kJ/mol
C.(4c+12b-4a-5d) kJ/mol D.(4a+5d-4c-12b) kJ/mol
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【推荐2】化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体氧化和水汽化的热化学方程式分别为:
①,
②。
则“可燃冰”(分子式为)释放的甲烷气体完全氧化生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为_________ 。
(2)的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出热量,其热化学方程式为________________ 。
(3)家用液化气的主要成分之一是丁烷()。常温常压条件下,丁烷完全氧化生成气体和液态水时放出热量,则表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为______________ 。
(4)下列制氢气方法中最节能的是_________ (填序号)。
A.电解水制氢气:
B.高温使水分解制氢气:
C.太阳光催化分解水制氢气:
D.天然气制氢气:
(1)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。甲烷气体氧化和水汽化的热化学方程式分别为:
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则“可燃冰”(分子式为)释放的甲烷气体完全氧化生成二氧化碳气体和液态水时放出的热量为
(2)的气态高能燃料乙硼烷()在氧气中氧化生成固态三氧化二硼和液态水时放出热量,其热化学方程式为
(3)家用液化气的主要成分之一是丁烷()。常温常压条件下,丁烷完全氧化生成气体和液态水时放出热量,则表示丁烷摩尔燃烧焓的热化学方程式为
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A.电解水制氢气:
B.高温使水分解制氢气:
C.太阳光催化分解水制氢气:
D.天然气制氢气:
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【推荐3】请根据所学知识回答下列问题:
(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2,△H1_______ △H2(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(2)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中△H的大小:△H1_______ △H2。
①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H1
②4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H2
(3)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水,放出的热量__________ 57.3kJ。
(4)已知:0.5 mol CH4(g)与0.5 mol水蒸气在t℃、pkPa时,完全反应生成CO和H2的混合气体,吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是___________________________________ 。
(5)氨气是一种重要的物质,可用于制取化肥和硝酸等。已知H-H键、N-H键、N≡N键的键能分别是436 kJ·mol-1、391 kJ·mol-1、946 kJ·mol-1。写出合成氨的热反应方程式:___________________________________ 。生成1 mol NH3需要吸收或放出________ kJ。
(1)同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的△H(化学计量数相同)分别为△H1、△H2,△H1
(2)已知常温时红磷比白磷稳定,比较下列反应中△H的大小:△H1
①P4(白磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H1
②4P(红磷,s)+5O2(g)=2P2O5(s) △H2
(3)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3 kJ·mol-1,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水,放出的热量
(4)已知:0.5 mol CH4(g)与0.5 mol水蒸气在t℃、pkPa时,完全反应生成CO和H2的混合气体,吸收了a kJ热量,该反应的热化学方程式是
(5)氨气是一种重要的物质,可用于制取化肥和硝酸等。已知H-H键、N-H键、N≡N键的键能分别是436 kJ·mol-1、391 kJ·mol-1、946 kJ·mol-1。写出合成氨的热反应方程式:
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【推荐1】100 g炭粉燃烧所得气体中,CO占体积、CO2占体积,且
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.35 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-282.57 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-392.92 kJ·mol-1
与这些炭完全燃烧相比较,损失的热量是________ 。
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.35 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-282.57 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-392.92 kJ·mol-1
与这些炭完全燃烧相比较,损失的热量是
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【推荐2】已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-572kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g) ΔH=-890kJ·mol-1
(1)已知H—H键的键能为436kJ·mol-1,O=O键的键能为496kJ·mol-1,H—O键的键能为463kJ·mol-1,根据上述数据通过键能可直接计算出反应___ (填反应序号)的焓变,由反应①②可得出反应比H2O(l)=H2O(g)的焓变ΔH=___ 。
(2)根据题干可计算出CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的焓变ΔH=___ 。
(3)在①②③三个热化学方程式中,可表示燃烧热的热化学方程式的是___ (填序号)。标准状况下,取甲烷和氢气的混合气体11.2L,完全燃烧后恢复到常温,放出的热量为263.8kJ,则混合气体中甲烷和氢气的体积比为___ 。
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-484kJ·mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g) ΔH=-890kJ·mol-1
(1)已知H—H键的键能为436kJ·mol-1,O=O键的键能为496kJ·mol-1,H—O键的键能为463kJ·mol-1,根据上述数据通过键能可直接计算出反应
(2)根据题干可计算出CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的焓变ΔH=
(3)在①②③三个热化学方程式中,可表示燃烧热的热化学方程式的是
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【推荐1】(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·L-1,断裂1molH-H键吸收的能量为436kJ,断裂1molO=O键吸收的能量为496kJ,则形成1molH-O键放出的能量为__ kJ。
(2)根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(1)△H=-Q1kJ·L-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(1)△H=-Q2kJ·L-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)△H=-Q3kJ·L-1
判断Q1、Q2、Q3三者大小关系:__ 。
(3)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一。
已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ·mol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=bkJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=ckJ·mol-1
则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为__ 。
(4)若在常温常压下,lg乙醇(CH3CH2OH)完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热约为30kJ的热量。写出乙醇燃烧热 的热化学方程式___ 。
(2)根据以下三个热化学方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(1)△H=-Q1kJ·L-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(1)△H=-Q2kJ·L-1
2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g)△H=-Q3kJ·L-1
判断Q1、Q2、Q3三者大小关系:
(3)用CO2和氢气合成CH3OCH3(甲醚)是解决能源危机的研究方向之一。
已知:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=akJ·mol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=bkJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=ckJ·mol-1
则CO2和氢气合成CH3OCH3(g)的热化学方程式为
(4)若在常温常压下,lg乙醇(CH3CH2OH)完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热约为30kJ的热量。写出乙醇
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【推荐2】回答下列问题:
(1)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和相应的能量图如图。
已知:a,b,c,d,e均表示能量值。
①选择优良的催化剂降低反应I和Ⅱ的活化能,有利于_____ (填“增加”或“减少”)过程中的能耗,反应Ⅱ的热化学方程式为_____ 。
②该反应属于_____ (填“放热”或“吸热”)反应,请写出总反应的热化学方程式:_____ 。
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合并在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料:,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为_____ 。
(3)氮气与氢气反应合成氨的能量变化如图所示,则热化学方程式为_____ 。
(4)下表是部分化学键的键能数据。
①已知1mol白磷完全燃烧生成固态的反应热,白磷(P4)、P4O6、P4O10结构如图所示,则上表中_____ 。
②0.5mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6,放出的热量为_____ kJ。
(1)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和相应的能量图如图。
已知:a,b,c,d,e均表示能量值。
①选择优良的催化剂降低反应I和Ⅱ的活化能,有利于
②该反应属于
(2)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合并在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料:,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为
(3)氮气与氢气反应合成氨的能量变化如图所示,则热化学方程式为
(4)下表是部分化学键的键能数据。
化学键 | ||||
键能/(kJ·mol-1) | 198 | 360 | 498 |
②0.5mol白磷(P4)与O2完全反应生成固态P4O6,放出的热量为
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解题方法
【推荐3】回答下列问题:
(1)实验测得常温下16 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25 kJ的热量,试写出甲醇燃烧热的热化学方程式:_______ 。
(2)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。已知反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=a kJ/mol。有关键能数据如下:
试根据表中所列键能数据估算a的数值_______ 。
(3)用盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。已知:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599 kJ/mol
请写出由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)的热化学方程式:_______ 。
(4)某金属氧化物的化学式为M2O,电子总数为30,已知氧原子核内有8个中子,M2O的相对分子质量为62,则M原子核内中子数为_______ 。
(1)实验测得常温下16 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25 kJ的热量,试写出甲醇燃烧热的热化学方程式:
(2)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。已知反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=a kJ/mol。有关键能数据如下:
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能(kJ/mol) |
试根据表中所列键能数据估算a的数值
(3)用盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。已知:
C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6 kJ/mol
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599 kJ/mol
请写出由C(s,石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)的热化学方程式:
(4)某金属氧化物的化学式为M2O,电子总数为30,已知氧原子核内有8个中子,M2O的相对分子质量为62,则M原子核内中子数为
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【推荐1】一定温度下,将2mol SO2气体和1mol O2气体通过一密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g)。请填写下列空白:
若容器体积固定为2L,反应1min时测得剩余1.2mol SO2,SO3的浓度为0.4mol/L。
①1min内,O2的平均反应速率为________________________ ;
②若反应经2min达到平衡,平衡时SO3的浓度_______ 0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”);
③改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时SO3的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质SO2、O2 、SO3的物质的量a、b、c之间应满足的关系式___________ ;__________ 。
若容器体积固定为2L,反应1min时测得剩余1.2mol SO2,SO3的浓度为0.4mol/L。
①1min内,O2的平均反应速率为
②若反应经2min达到平衡,平衡时SO3的浓度
③改变起始物质加入的量,欲使反应达到平衡时SO3的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质SO2、O2 、SO3的物质的量a、b、c之间应满足的关系式
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【推荐2】某温度时, 在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为_____________________________ 。
(2)反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速为___________________________ 。
(3)若X、Y、Z均为气体,2 min后反应达到平衡,反应达平衡时:
①此时体系的压强是开始时的_____________ 倍;
②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时___ (填”增大”“减小”或”相等”)。
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速为
(3)若X、Y、Z均为气体,2 min后反应达到平衡,反应达平衡时:
①此时体系的压强是开始时的
②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时
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解题方法
【推荐3】工业合成氨反应:N2+3H2⇌2NH3是一个放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知形成1 mol H-H键、1 mol N-H键、1 mol N≡N键放出能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ。则:
(1)若1 mol N2完全反应生成NH3可_____ (填“吸收”或“放出”)热量____ kJ。
(2)如果将1 mol N2和3 mol H2混合,使其充分反应,放出的热量总小于上述数值,其原因是______ 。
(3)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 mol NH3,则用N2表示的化学反应速率为______ mol·L-1·min-1。
(1)若1 mol N2完全反应生成NH3可
(2)如果将1 mol N2和3 mol H2混合,使其充分反应,放出的热量总小于上述数值,其原因是
(3)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 mol NH3,则用N2表示的化学反应速率为
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