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研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过的知识回答下列问题: (1)已知一...

研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过的知识回答下列问题:

(1)已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示:

反应的热化学方程式为____________________________。

(2)化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知:N≡N键的键能是948.9 kJ•mol1,H—H键的键能是436.0 kJ•mol1, N—H键的键能是391.55 kJ•mol1,则N2(g)+H2(g)NH3(g)

ΔH=_____________________。

(3)依据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焓变进行推算。

已知:C(s,石墨)+O2(g)CO2(g)  ΔH1=393.5 kJ•mol1

2H2(g)+O2(g)2H2O(l)  ΔH2=571.6 kJ•mol1

2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)  ΔH3=2599 kJ•mol1

298 K时反应2C(s,石墨)+H2(g)C2H2(g)的焓变:ΔH=_____________________。

(4)已知:铝热反应是放热反应,又知,常温下: 4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)   ΔH1

4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)  ΔH2

下面关于ΔH1、ΔH2的比较正确的是_____________。

AΔH1>ΔH2  BΔH1<ΔH2  CΔH1H2  D无法计算

 

(1)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=−41 kJ • mol−1 (2)−46.2 kJ • mol−1 (3)226.7 kJ • mol−1 (4)B 【解析】(1)由图知,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g) ΔH=−41 kJ • mol−1。 (2)N2(g)+H2(g)NH3(g) ΔH=(948.9×+ 436.0×−391.55×3) kJ • mol−1=−46.2 kJ • mol−1。 (3)由已知反应①×2+②×−③×,得2C(s,石墨)+H2(g)C2H2(g) ΔH=−393.5 kJ • mol−1×2+ (−571.6 kJ • mol−1)×−(−2599 kJ • mol−1)×=226.7 kJ • mol−1。 (4)第一个热化学方程式减去第二个热化学方程式,得4Al(s)+2Fe2O3(s)2Al2O3(s)+4Fe(s) ΔH=ΔH1−ΔH2,因铝热反应是放热反应,则ΔH<0,即ΔH1−ΔH2<0,ΔH1<ΔH2。  
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葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为:

C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l)  ΔH=2800 kJ• mol1

葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算:

(1)100 g葡萄糖在人体内完全氧化时所产生的热量为_______________。

(2)人的体温一般要保持在36.5°C,低于此温度则要“打寒战”,并靠消耗葡萄糖释放出的能量来维持体温,与此同时有一部分能量转化为ATP。若形成 1 mol ATP需消耗10.75 g葡萄糖,则“打寒战”时会有________ %的能量转化成热量。(已知形成1 mol ATP需消耗75.24 kJ的能量)

 

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[2017北京节选]TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物,制备纯TiCl4的流程示意图如下:

(1)氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。

已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+ O2(g)  ΔH1=+175.4 kJ·mol1

2C(s)+O2(g)2CO(g)  ΔH2=220.9 kJ·mol1

沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式:_______________________。

氯化过程中CO和CO2可以相互转化,根据如图判断:CO2生成CO反应的ΔH_____0(填“>”“<”或“=”),判断依据:________________________________________。

 

 

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生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如图所示。

(1)下列有关生物质能的说法正确的是_________。

a.生物质能本质上来源于太阳能

b.纤维素水解获得的产物中含有丰富的生物质能

c.生物质“热裂”获得的汽油、柴油等属于纯净物

d.将杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气,可作家庭燃气

(2)由生物质能可获得CO和H2。等物质的量的CO与H2反应时,其原子利用率可达100%,则该反应合成的物质可能是_________。

a.汽油   b.甲醇(CH4O)   c.甲醛(CH2O)   d.乙酸(C2H4O2)

 

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(1)已知H(aq)+OH(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ•mol1。若向三份等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液中分别加入醋酸、浓硫酸、稀硝酸至恰好完全反应,并将上述过程中放出的热量分别记为Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ。则三者的由小到大关系是________(用Q1、Q2、Q3表示)。

(2)如图所示A为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,两个小孔不能开得过大,其目的是_____________________; 若实验中不加盖泡沫塑料板,则求得的中和热数值______(填偏大、偏小、无影响)

(3)实验室用50 mL 0.50 mol•L1盐酸、50 mL 0.55 mol•L1 NaOH溶液利用上图装置,进行测定中和热的实验。假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g•)。为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)________。

A.反应前盐酸的温度     B.反应前盐酸的质量

C.反应前氢氧化钠溶液的温度   D.反应前氢氧化钠溶液的质量

E.反应后混合溶液的最高温度   F.反应后混合溶液的质量

(4)某学生实验记录数据如下:

实验序号

起始温度t1/

终止温度t2/

盐酸

氢氧化钠溶液

混合溶液

1

20.0

20.1

23.4

2

20.2

20.4

23.6

3

20.5

20.6

23.8

依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH为________。(保留三位有效数字)

 

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2NO2(g)N2O4(g)反应过程的能量变化如图所示。

已知1 mol NO2(g)转化为0.5 mol N2O4(g)的ΔH=28.6 kJ·mol1

请回答下列问题:

(1)该反应属于       反应(填“放热”或“吸热”)。

(2)从化学键的角度分析,E、F、ΔH1分别代表什么意义?

E       ;F               ; ΔH1      

(3)图中ΔH1=       kJ·mol1

(4)若1 mol NO2(g)转化为0.5 mol N2O4 (l)的ΔH'=Q kJ·mol1,则ΔH    ΔH',Q    28.6(填“>”、“<”或“=”)。

 

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