1、简答题 写出下列热化学方程式
(1)已知25℃、101kpa下,1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量.写出25℃、101kPa时的辛烷燃烧热的热化学方程式______.
(2)在一定条件下,N2和H2完全反应生成1molNH3放热46.0kJ热量.写出氨分解为氢气和氮气的热化学方程式______.
参考答案:(1)25℃、101kpa下,1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量,114g辛烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量5517.6KJ/mol,反应的热化学方程式为:C8H18(l)+252O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-5517.6KJ/mol,
故答案为:C8H18(l)+252O2(g)=8CO2(g)+9H2O(g)△H=-5517.6KJ/mol;
(2)N2和H2完全反应生成1molNH3放热46.0kJ热量,生成2mol氨气放热92KJ,氨气分解为吸热反应,反应的焓变为+92KJ,反应的热化学方程式为:2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)△H=+92KJ/mol;
故答案为:2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)△H=+92KJ/mol.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 1g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收10.94kJ热量,此反应的热化学方程式为( ? )
A.C+H2O═CO+H2△H=+131.28kJ?mol-1
B.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+10.94?kJ?mol-1
C.C(s)+H2O(l)═CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ?mol-1
D.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.28kJ?mol-1
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 甲烷是一种高效清洁的新能源,0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量,则甲烷燃烧的热化学方程式为______.
参考答案:0.25mol甲烷完全燃烧生成液态水时放出222.5KJ热量,1mol甲烷反应燃烧反应放热222.50.25=890KJ;反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol;
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol;
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 (6分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量的热。已知0.4mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652KJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为 。
(2)又已知H2O(l)=H2O(g);ΔH=+44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 KJ。
参考答案:(6分)(1)N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O (g); △H="-641.63" KJ/mol(2)408.815
本题解析:(1)0.4mol液态肼放出256.652KJ的热量,则1mol液态肼放出256.652kJ/0.4=641.63KJ的热量,所以N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O (g); △H="-641.63" KJ/mol;(2)16g液态肼的物质的量为0.5mol,生成液态水时放出的热量为641.63 KJ/mol×0.5mol+44kJ/mol×2mol=408.815kJ。
考点:热化学方程式及反应热的计算
本题难度:一般
5、填空题 (14分)运用化学反应原理分析解答以下问题
(1)已知: ①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △Hl= -91kJ·mol-l
②2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= -24 kJ·mol-l ③CO(g) +H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H3= -41 kJ·mol-l
且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3
则反应 3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H= .
化学平衡常数K= (用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)一定条件下,若将体积比为1:2的CO和H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应
3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g),下列能说明反应达到平衡状态是 。
a.体系压强保持不变 B.混合气体密度保持不变
c. CO和H2的物质的量保持不变 d.CO的消耗速度等于CO2的生成速率
(3)氨气溶于水得到氨水。在25℃下,将x mol.L-l的氨水与y mol.L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液显中性,则c(NH4+)____c(Cl-)(填“>”、“<”、“=”);用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数 .
(4)科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法,其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中,一个电极通入空气,另一电极通入NH3。其电池反应式为:4NH3+3O2 = 2N2+6H2O,电解质溶液应显 (填“酸性”、“中性”、“碱性”),
写出正极的电极反应方程式 .
参考答案:(每空2分,共14分)
(1)-247KJ·mol-1 K12·K2·K3
(2)a·c
(3) = K=
mol·L-1
(4)碱性 O2+2H2O+4e-=4OH-
本题解析:(1)根据盖斯定律得3CO(g) +3H2(g)
CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=①×2+②+③=△Hl×2+△H2+△H3=-247KJ·mol-1,平衡常数K= K12·K2·K3
(2)a、容器体积固定,3CO(g) +3H2(g)
CH3OCH3(g) +CO2(g)是反应前后气体压强发生改变的可逆反应,所以体系压强保持不变时达平衡状态,正确;b、容器体积固定,根据质量守恒定律,得气体的密度始终不变,所以不能作为平衡状态到达的标志,错误;c、反应开始时,CO和H2的物质的量一直减少,当CO和H2的物质的量保持不变,不再减少时证明已达平衡状态,正确;d、CO的消耗速率任何状态都不等于CO2的生成速率,错误,答案选ac;
(3)根据电荷守恒定律,盐酸与氨水混合后的溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),c(Cl-)+ c(OH-)=c(NH4+)+c(H+),所以c(Cl-)=c(NH4+);在25℃下,中性溶液中c(H+)= c(OH-)=1×10-7mol/L,若盐酸与氨水的浓度相等,则等体积混合后生成氯化铵溶液显酸性,而实际溶液显中性,说明氨水的浓度大于盐酸的浓度,氨水过量,设二者的体积均为1L,与盐酸反应完剩余氨水的物质的量(x-y)mol,一水合氨的浓度为(x-y)/2mol/L,c(NH4+)=c(Cl-)=y/2mol/L,则氨水的电离平衡常数K= c(OH-)c(NH4+)/ c(NH3·H2O)= 1×10-7mol/L×y/2mol/L/(x-y)/2mol/L=
mol·L-1,
(4)根据电池反应式为:4NH3+3O2 =2N2+6H2O,判断氨气发生氧化反应,氧气发生还原反应,氨气失电子成为氮气和氢离子,所以电解质溶液应显碱性,产物中才能生成水;因为电解质溶液为碱性,所以正极是氧气的还原反应,氧气得电子与水结合生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
考点:考查盖斯定律的应用 ,化学平衡状态的判断,化学平衡常数的计算,原电池反应原理的应用
本题难度:困难