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1、计算题 (10分)(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为 (阿伏伽德罗常数用NA表示),放出的热量为 kJ。
(2)已知:C3H8(g ) ==== CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1=156.6kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g) ==== CH4(g)+HC≡CH(g) △H2=32.4kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)====CH3CH=CH2 (g)+H2(g)的△H= kJ·mol-1。
(3)甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如右表:已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式 。
物 质
| 燃烧热(kJ·mol-1)
|
H2(g)
| -285.8
|
CO(g)
| -283.0
|
CH4(g)
| -890.3
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。
参考答案:(10分) (1) 1、6NA
本题解析: 试题分析:(1)根据盖斯定律可知,①+②即得到CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1。标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol,失去0.2mol×8=1.6mol电子,放出的热量为0.2 mol×867 kJ·mol-1=173.4 kJ。 (2)同样根据盖斯定律可知,①-②即得到C3H8(g)====CH3CH=CH2 (g)+H2(g),所以该反应的△H=+156.6kJ·mol-1-32.4kJ·mol-1=+124.2kJ/mol。 (3)根据物质的燃烧热可知,①H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1、②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1、③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1、④ H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0 kJ/mol。所以根据盖斯定律可知,③+④-①×3-②即得到CH4(g) + H2O(g) ="=" CO(g) + 3H2(g) ?H= --1420、7 kJ/mol。 (4)原电池中正极得到电子,所以氮气在正极得到电子。又因为溶液显酸性,所以正极电极反应式是N2 + 6e + 8H+ ="=" 2NH4+。 考点:考查反应热的计算、热化学方程式的书写以及电极反应式的书写等 点评:书写热化学方程式以及反应热的计算中,盖斯定律有着广泛的应用,需要熟练掌握并结合有关数学知识灵活运用。
本题难度:困难
2、选择题 A2+B2===2AB的反应历程可以看作如下(△H表示该过程的能量变化): Ⅰ.A2==="A" +A △H 1 Ⅱ.B2==="B" +B △H 2 Ⅲ.A+B===AB △H 3 则下列说法中正确的是( ) A.当△H3+(△H1+△H2) >0时,该反应是吸热反应; B.当 2△H3+(△H1+△H2) > 0时,该反应是放热反应; C.当 2△H3+(△H1+△H2 ) <0时,该反应是放热反应; D.当1/2△H3+(△H1+△H2)<0时,该反应是吸热反应;
参考答案:C
本题解析: 试题分析:根据盖斯定律可知,I+Ⅱ+Ⅲ×2即得到反应A2+B2===2AB,所以该反应的反应热是△H= 2△H3+(△H1+△H2 )。因此选项C正确,答案选C。 考点:考查反应热的计算和判断 点评:在根据多个热化学方程式计算有关的反应热时,盖斯定律是最重要的定律,需要熟练掌握并能灵活运用。
本题难度:一般
3、填空题 甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃。 (1 )甲硅烷中含有的化学键是_________ ,其在固态时属于______ 晶体。 (2 )已知室温下1 g 甲硅烷自燃生成SiO2和水放出热量44.6 kJ ,则其热化学方程式为_________ 。
参考答案:(1 )共价键??分子??? (2 )SiH4(g)+
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 已知异戊烷和新戊烷的燃烧热如下表,下列有关说法中正确的是
[???? ] A.异戊烷燃烧的热化学方程式为:(CH3)2CHCH2CH3(l)+8O2(g)?=?5CO2(g)+6H2O(g)???△H?=-3504.1kJ/mol B.异戊烷和新戊烷互为同系物 C.异戊烷一氯取代物有5种 D.正戊烷的燃烧热大于3504.1kJ/mol
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 白磷与氧可发生如下反应:P4+5O2="==" P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P:a kJ·mol-1、P-O:b kJ·mol-1、P=O:c kJ·mol-1、O=O:d kJ·mol-1,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-1 B.(4c+12b-6a-5d) kJ·mol-1 C.(4c+12b-4a-5d) kJ·mol-1 D.(4a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
参考答案:A
本题解析:P4+5O2="==" P4O10断键有6个P-P键,5个O=O键,成键的有P-O键12个,P=O键4个, H= (6a+5d-4c-12b) kJ·mol-1
本题难度:一般
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