第一章:化学反应与能量转化 同步习题
一、单选题
1.已知反应:① △H=-221 kJ/mol,
②△H=-57.3 kJ/mol。下列结论正确的是( )
A.碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol
B.①的反应热为221 kJ/mol
C.稀硫酸与稀溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol
D.稀醋酸与稀溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
2.已知热化学方程式:
①
②
下列说法正确的是
A.①可以代表NaOH与醋酸反应的热化学方程式
B.凡是有水生成的反应都是放热反应
C.反应①②中,反应物的总能量都高于生成物的总能量
D.反应②中的系数表示分子个数
3.粗铜中含有少量Fe、Zn、Au、Ag等杂质,可用电解法制备高纯度的铜。下列叙述正确的是。
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Cu2++2e-=Cu
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D.电解过程中溶液中Cu2+的浓度不变
4.科学家根据地康法制氯气原理,设计出一种利用电解原理的新型工业废气氯化氢的利用方案(装置如下图所示,电极为惰性材料)。下列说法正确的是
A.A电极接电源负极,电极电势:AB.每生成22.4L(标准状况)氯气:溶液中有2mol移向B电极
C.B电极的电极反应式为
D.该装置中的稀硫酸可用碳酸钠溶液代替
5.pH计是一种利用玻璃电极(如图所示)测量溶液pH的仪器,实验时将玻璃电极(作负极)和另一参照电极一起插入待测溶液中,根据所形成原电池的电压即可得出溶液pH,某pH计的测量电压与待测溶液pH关系为E(V)=0.2+0.059pH。下列有关说法错误的是
A.pH计工作时溶液中的H+向参照电极迁移
B.负极的电极反应为Ag-e-=Ag+
C.玻璃膜球泡可由对H+特殊敏感膜构成
D.常温下若测得0.1mol·L-1HA溶液的E=0.318V,则HA为弱酸
6.已知溶于水时溶液温度升高,室温下将制成溶液时放出热量为,又知分解的热化学方程式为:
则和的关系为
A. B. C. D.无法确定
7.下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A.已知正丁烷(g)→异丁烷(g) ΔH<0,则异丁烷比正丁烷稳定
B.2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6kJ/mol, 则H2的燃烧热ΔH = -571.6kJ/mol
C.已知2C(s) + 2O2(g) = 2CO2(g) ΔH1; 2C(s) + O2(g) = 2CO(g) ΔH2,则ΔH1>ΔH2
D.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)和4SO2(g)+2O2 (g)=4SO3(g)的ΔH相等
8.下列实验装置符合实验目的是( )
目的 粗铜的精炼 验证NaCl溶液(含酚酞)的产物 在铁制品上镀铜 构成原电池
装置
选项 A B C D
A.A B.B C.C D.D
9.下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是( )
①铁在潮湿的空气中容易生锈②二氧化氮与四氧化氮的平衡体系,加压缩小体积后颜色加深③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气④钠与氯化钾共融制备钾Na(l)+KCl(l) K(g)+NaCl(l)⑤开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
A.③④ B.①② C.①⑤ D.①②⑤
10.下列生活中的常见电池,属于一次电池的是
A.普通锌锰干电池 B.镍氢电池 C.手机锂电池 D.铅蓄电池
11.下列离子方程式表达正确的是
A.硫化钠的水解反应:S2-+H3O+HS-+H2O
B.用铜作阳极电解氯化铜溶液:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑
C.Na2CO3溶液呈碱性的原因:CO32-+H2OHCO3-+OH-
D.在Ba(OH)2溶液中滴加KHSO4溶液至pH=7:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
12.在强碱性溶液中主要以形式存在。燃料电池工作原理如图所示。正极反应式为。提示:电池效率等于电路上通过的电子数与负极失去电子数之比。下列说法错误的是
A.Al极发生氧化反应
B.电流由Pt极经负载流向Al极
C.放电时,向Al极迁移
D.若正极生成,电路经过2.4mol电子,电池效率为60%
二、填空题
13.工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等,是形成雾霾的重要因素。霾是由空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾。烟气中的SO2可以用NaOH溶液吸收,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示。(电极材料为石墨)
(1)用NaOH溶液吸收SO2发生的主要反应的离子方程式为___________________。
(2)图中,交换膜I应为________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(3)当有1mol Na+通过阳离子交换膜时,a极生成气体__________L(标准状况)。
(4)SO放电的电极反应式为__________________。
(5)通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因:_______________。
14.直接甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源.
(1)101KPa时,1mol气态CH3OH完全燃烧生成CO2气体和液态水时,放出726.51kJ的热量,则甲醇燃烧的热化学方程式是________ .
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O (g)═CO2(g)+3H2(g);△H1═+49.0KJ mol﹣1
②CH3OH(g)+1/2O2(g)═CO2(g)+2H2(g);△H2═?
已知H2(g)+1/2O2(g)═H2O (g)△H═﹣241.8KJ mol﹣1,则反应②的△H2=________ .
(3)一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极,稀硫酸作电解液,一极直接加入纯化后的甲醇,同时向另一个电极通入空气.则甲醇进入________ 极,正极发生的电极反应方程式为________ .
15.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)上图是(g)和(g)反应生成1mol(g)过程中能量变化示意图,请写出和反应的热化学方程式:___________。
(2)NO与CO反应的热化学方程式可以表示为,但该反应的速率很小,若使用机动车尾气催化转化器,尾气中的NO与CO可以转化成无害物质排出。上述反应在使用“催化转化器”后,a___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)用催化还原可以消除氮氧化物的污染。例如:
①
②
若1mol还原NO至,则该反应过程中的反应热___________(用含a、b的式子表示)。
16.SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,请写出CO2的电子式___________________。
②反应器内NH3还原NO2过程中,若还原产物比氧化产物少1mol,转移电子总数__________个(用NA表示)。
③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成_______________________________________________。
④尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 g·mol 1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L 1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L 1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是________
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。
① 通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_________。
② 用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是__________。
③ 还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:______________________________15NNO+ ________H2O
17.氨气是一种重要的化学物质,可用于制取化肥和硝酸等。
(1)工业合成氨的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ/mol
N-H H-H N≡N
断开1 mol化学键需要吸收的能量/kJ a 436 946
表中a为___________。
(2)合成氨原料中的H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得。已知在25℃、101 kPa 下:
I. 2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g) △H1=- 222 kJ/mol
II.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=- 242 kJ/mol
III. C(石墨,s)+ O2(g)=CO2(g) △H3=- 394kJ/mol
①25℃、101 kPa 下CO与水蒸气反应转化为H2的热化学方程式为___________。
②根据反应I、II、III,下列说法正确的是___________ (填选项字母)。
a.由反应II可以推知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H4,则△H4小于△H2
b.反应III的反应热等于O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量与CO2分子中化学键形成时所释放的总能量的差
c.下图可表示反应I的反应过程和能量的关系
。
18.根据下列已知条件,写出相应的热化学方程式:
(1)2.0g C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水,放出99.6kJ的热量,写出C2H2的燃烧热的热化学方程式:____________________________________________________________________;
(2)1mol N2(g)与适量O2(g)起反应生成NO2(g),吸收68kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:__________________________________________________________________________;
(3)已知拆开1mol H-H键,1mol N-H键,1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、947kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:________________________________________________________________________________;
(4)已知下列热化学方程式:
① Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g); △H=-25kJ/mol
② 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol
③ Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g); △H=+19kJ/mol
写出FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式:_______________________________________________________________________________ ;
19.从、、Cl-、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+ 等离子中选出适当的离子组成电解质,采用惰性电极对其溶液进行电解。
(1)两极分别放出H2和O2时,电解质的化学式可能是_______(只写一种即可,下同);
(2)若阴极析出金属,阳极放出O2,电解质的化学式可能是_______;
(3)两极分别放出气体,气体体积为1﹕1(同温同压),电解质的化学式可能是_______;
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.由反应①可知,1 mol碳燃烧生成放出的热量为110.5 kJ,燃烧生成也会放出热量,故1 mol碳完全燃烧产生二氧化碳放出的热量大于110.5 kJ,所以碳的燃烧热大于110.5 kJ/mol,A正确;
B.①为放热反应,反应热为-221 kJ/mol,B错误;
C.中和反应为放热反应,则叙述中和热时不用“-”号,即稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol,C错误;
D.弱电解质电离时需要吸收热量,稀醋酸与稀溶液反应时,醋酸电离出氢离子吸热,故生成1 mol水时,放出的热量小于57.3 kJ,D错误;
故答案为A。
2.C
【详解】A.①代表的是强酸强碱之间反应的热化学方程式,醋酸是弱酸,故A错误;
B.有水生成的反应不一定都是放热反应,如的失水反应为吸热反应,故B错误;
C.两个反应都是放热反应,故反应物的总能量都高于生成物的总能量,故C正确;
D.热化学方程式中的系数表示物质的量,故D错误;
选C。
3.B
【分析】精炼铜工艺中,粗铜中含有少量Fe、Zn、Au、Ag等杂质,阳极:Fe、Zn失去电子变为离子,阴极:铜离子得电子生成铜,阳极泥为Au、Ag,依此解答。
【详解】A.电解过程中,阳极发生氧化反应,A错误;
B.电解过程中,阳极Fe、Zn失去电子变为离子,阴极铜离子得电子生成铜,故阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等,B正确;
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Cu2+、Zn2+,C错误;
D.电解过程中,铜离子得电子生成铜,溶液中Cu2+的浓度减小,D错误;
答案选B。
4.B
【详解】A.由电解池的装置图可知,A电极上HCl中Cl元素失去电子,被氧化生成氯气,电极反应式为,即A电极为阳极,连接电源正极,与电池正极相连的A电极电势高,A项错误;
B.每生成22.4L(标准状况)氯气,即1mol氯气,由阳极反应式+可知,转移电子的物质的量为2mol,即溶液中有2mol移向阴极,B项正确;
C.B电极为阴极,由装置图可知,电极表面发生还原反应,C项错误;
D.碳酸钠和盐酸反应,同时溶液呈碱性也会消耗铁离子,D项错误;
故选:B。
5.B
【详解】A.pH计工作时,实验时将玻璃电极(作负极)和饱和参照电极,溶液中H+向参照电极迁移,故A正确;
B.Ag-AgCl为原电池负极,负极上是银失电子生成氯化银,电极反应为:Ag-e-+Cl-═AgCl,故B错误;
C.pH计的玻璃膜球泡需要对H+有特殊敏感才能有测量pH的作用,故C正确;
D.常温下若测得0.1mol L-1HA溶液的E=0.318V,E(V)=0.2+0.059pH=0.318V,计算得到pH=2,说明HA不完全电离为弱酸,故D正确;
故选:B。
6.B
【详解】根据题意,十水碳酸钠溶于水时溶液温度升高,说明该溶解过程放热,该过程相当于先将十水碳酸钠分解,再2将碳酸钠溶于水,因此碳酸钠溶解放出的热量少,放出的热量越多,△H越小,因此Q1>0>Q2,综上所述故选B。
7.A
【详解】A.焓变小于零,为放热反应,则异丁烷能量较低,比正丁烷稳定,A正确;
B.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) ΔH = -571.6kJ/mol, 则H2的燃烧热ΔH = -571.6kJ/mol÷2=-285.8kJ/mol,B错误;
C.碳的燃烧为放热反应,充分燃烧生成二氧化碳放热更多,放热反应为焓变小于零,则ΔH1<ΔH2,C错误;
D.焓变与方程式的书写形式有关,两者焓变不同,D错误;
故选A。
8.D
【详解】A.精炼铜时要得到铜单质,所以精铜因连接在电源负极上作阴极,电解质溶液中的铜离子在阴极放电生成铜单质,故A错误;
B.根据电流的方向可知铁棒为阳极,碳棒为阴极,铁为活泼金属,作阳极时铁被氧化生成Fe2+得不到氢气,碳棒为阴极,碳棒上不能得到氯气,故B错误;
C.待镀铁制品与电源正极相连作阳极,会被氧化生成亚铁离子,在铁制品上镀铜,待镀铁制品应为阴极,铜片为阳极,故C错误;
D.该装置中有自发的氧化还原反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,通过盐桥形成了闭合回路,有活泼性不同的两个电极,满足形成原电池的条件,可以形成原电池,Fe作负极,C作正极,故D正确;
故答案为D。
9.B
【详解】①铁在潮湿的空气中生锈是因为发生了电化学腐蚀,与平衡移动无关;②二氧化氮与四氧化氮的平衡体系,加压缩小体积后颜色加深,是因为二氧化氮浓度的增加,并不是因平衡移动导致;③氯气溶于水存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,而饱和食盐水中氯离子浓度达到饱和,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,故不能再溶解氯气,因此实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释;④钠与氯化钾共融制备Na(l)+KCl(l)K(g)+NaCl(l) ,因反应条件为高温,生成物中K(g)挥发,使生成物浓度降低,平衡右移,能用勒夏特列原理解释;⑤啤酒中因有二氧化碳和水反应生成的碳酸,开启啤酒瓶后,压强降低,碳酸分解为二氧化碳和水,二氧化碳放出,瓶中马上泛起大量泡沫,能用勒夏特列原理解释;故答案为①②,选B。
10.A
【详解】A.普通锌锰干电池为一次电池,不能充电而重复使用,选项A符合;
B.镍氢电池为可充电电池,为二次电池,选项B不符合;
C.手机用锂电池为可充电电池,为二次电池,选项C不符合;
D.铅蓄电池为可充电电池,为二次电池,选项D不符合;
答案选A。
11.C
【详解】A.S2-水解,消耗水电离产生的H+,使溶液显碱性,离子方程式为S2-+H2OHS-+OH-,A错误;
B.用Cu作阳极,阳极发生氧化反应,Cu-2e-=Cu2+,在阴极上溶液中的氢离子得到电子变为H2,故电解总反应方程式为Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑,B错误;
C.Na2CO3是强碱弱酸盐,在溶液中CO32-发生水解反应,消耗水电离产生的H+,使溶液显碱性,用离子方程式表示为:CO32-+H2OHCO3-+OH-,C正确;
D.在Ba(OH)2溶液中滴加KHSO4溶液至pH=7:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,D错误;
故合理选项是C。
12.D
【分析】观察图示知,燃料电池中铝电极为负极,铂电极为正极。
【详解】A.负极发生氧化反应,A项正确;
B.电流由正极经外电路流向负极,B项正确;
C.铂极为正极,铝极为负极,向负极迁移,C项正确;
D.正极反应式为,,电池效率,D项错误。
故选D。
13. SO2+2OH-=+H2O 阳离子 11.2 -2e-+H2O=+2H+ H+放电促进水的电离,使OH-浓度增大
【分析】电解Na2SO3溶液过程中,若要实现循环再生NaOH,同时得到H2SO4,则发生氧化反应生成,因此b电极发生氧化反应,移向右侧,电极反应为:-2e-+H2O=+2H+,交换膜II为阴离子交换膜,a电极发生还原反应,Na+移向左侧,电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,交换膜I为阳离子交换膜,据此解答。
【详解】(1)NaOH溶液吸收SO2发生的主要反应为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,离子方程式为:SO2+2OH-=+H2O;
(2)由上述分析可知,交换膜I为阳离子交换膜;
(3)当有1mol Na+通过阳离子交换膜时,电解池中有1mol电子转移,根据a极电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知,将生产0.5molH2,在标准状况下体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;
(4)发生氧化反应生成,电极反应式为-2e-+H2O=+2H+;
(5)通电后,阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,其本质是水电离出的H+放电,电解过程中促进水的电离,使阴极负极溶液OH-浓度增大,从而使溶液pH增大。
14. CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.51kJ/mol ﹣192.8kJmol﹣1 负 O2+4H++4e﹣=2H2O
【详解】(1)1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水,放出热量726.51kJ/mol,则燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.51kJ/mol;综上所述,本题答案是:CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.51kJ/mol。
(2)由盖斯定律可知,①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H1=+49.0kJ mol﹣1;③H2(g)+1/2O2(g)═H2O(g)△H=﹣241.8kJ mol﹣1,①+③得到反应②:CH3OH(g)+1/2O2 (g)═CO2(g)+2H2(g),△H2=+49.0kJ mol﹣1+(﹣241.8kJ mol﹣1)=﹣192.8kJ mol﹣1;综上所述,本题答案是:﹣192.8kJ mol﹣1。
(3)甲醇燃料电池中,甲醇中C元素的化合价升高,则甲醇为负极,电解质为酸,甲醇失去电子生成二氧化碳,正极电极反应为O2+4H++4e﹣=2H2O;综上所述,本题答案是:负;O2+4H++4e﹣=2H2O。
15.(1) =-46kJ/mol
(2)不变
(3)b- a
【分析】(1)
上图是(g)和(g)反应生成1mol(g)过程中能量变化示意图,由图中数据可知, 和反应的热化学方程式: =E1-E2=(254-300)kJ/mol=-46kJ/mol,故答案为: =-46kJ/mol;
(2)
根据盖斯定律可知,反应的反应热只与反应的始态和终态有关,与反应途径无关,催化剂通过改变反应途径来改变反应速率的,不影响反应的始态和终态,故反应热a不变,故答案为:不变;
(3)
已知①
②,若1mol还原NO至,则目标反应为:NH3(g)+NO(g)=N2(g)+H2O(g),该反应可由①-②,根据盖斯定律可知,则该反应过程中的反应热-=(-a)-(-b)=(b- a)kJ/mol,故答案为:b- a。
16. 24NA 2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4 % BaO 8∶1 415NO+4NH3+3O2 4 6
【分析】(1)①CO2分子中只含有共价键,每个O与C原子间形成2对共用电子。
②反应方程式为8NH3+6NO2=3N2(还原产物)+4N2(氧化产物)+12H2O,在此反应中,共转移电子8×3=24个,由此可算出还原产物比氧化产物少1mol时转移电子总数。
③形成(NH4)2SO4时,反应物为SO2、O2、NH3、H2O,生成物为(NH4)2SO4。
④n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH),代入数据便可求出n(NH3),再利用n(NH3)=2n[CO(NH2)2],便可求出尿素的物质的量,最后求出质量分数。
(2)① 从图中可看出,储存NOx的物质是BaO。
②第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2反应的方程式为8H2+Ba(NO3)2=BaO+2NH3+5H2O,由此可确定H2与Ba(NO3)2的物质的量之比。
③配平该反应的化学方程式:415NO+4NH3+3O2415NNO+ 6H2O。
【详解】(1)①CO2分子中只含有共价键,每个O与C原子间形成2对共用电子, CO2的电子式为。答案为;
②由反应方程式8NH3+6NO2=3N2(还原产物)+4N2(氧化产物)+12H2O可看出,还原产物比氧化产物少1mol,共转移电子8×3=24mol,转移电子总数24NA个。答案为:24NA;
③形成(NH4)2SO4时,反应方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O==2(NH4)2SO4。答案为:2SO2+O2+4NH3+2H2O==2(NH4)2SO4;
④n(NH3)=2n(H2SO4)-n(NaOH)= (2c1V1 - c2V2 )×10-3mol,再利用n(NH3)= 2n[CO(NH2)2],便可求出n[CO(NH2)2]= ,最后求出质量分数为
。答案为:;
(2)①从图中可看出,储存NOx的物质是BaO。答案为:BaO;
②第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2反应的方程式为8H2+Ba(NO3)2=BaO+2NH3+5H2O,由此可确定H2与Ba(NO3)2的物质的量之比8∶1。答案为:8∶1;
③根据电子守恒、原子守恒配平该反应的化学方程式为:415NO+4NH3+3O2415NNO+ 6H2O。
答案为:415NO+4NH3+3O2;4;6。
17. 391 CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-162 kJ/mol a
【详解】(1)由键能与反应热关系得:△H=946 kJ/mol+3×436 kJ/mol-2×3×a kJ/mol=-92 kJ/mol,解得a=391 kJ/mol,即断开1 mol N—H键需要吸收391 kJ能量,故此处填391;
(2)①由已知热化学方程式,结合盖斯定律得:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=,故此处填:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-162 kJ/mol;
②a.由于H2O(g)能量高于H2O(l),故2 mol H2完全燃烧生成液态水放热更多,但由于放热反应△H为负值,故△H4小于△H2,a正确;
b.反应热等于所有反应物总键能与所有生成物总键能差值,故反应Ⅲ的反应热等于石墨中化学键与O2中化学键断裂所吸收的总能量与CO2中化学键形成释放出总能量的差,b错误;
c.该图只能表示反应Ⅰ的反应物与生成物能量的关系,并不能表示具体的反应过程和能量的关系,因为反应过程还要考虑反应所需的活化能,c错误;
故答案选a。
18. C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) △H=-1294.8kJ/mol N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) △H= +68kJ/mol N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-91kJ·mol-1 CO (g)+FeO(s)= CO2(g)+Fe (s) ΔH=-11kJ·mol-1
【详解】(1)燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,例如C→CO2(g),S→SO2(g),H→H2O(l),2.0g C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水,放出99.6kJ的热量,1mol C2H2(g)的质量为26g,则1mol C2H2(g)完全燃烧生成CO2和液态水,放出的热量为99.6kJ×13=1294.8kJ,则C2H2的燃烧热的热化学方程式:C2H2(g)+O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) △H=-1294.8kJ/mol;
(2)1mol N2(g)与适量O2(g)起反应生成NO2(g),吸收68kJ的热量,则该反应的热化学方程式:N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) △H= +68kJ/mol;
(3)N2与H2反应生成NH3的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),则ΔH=947 kJ·mol-1+3×436 kJ·mol-1-6×391 kJ·mol-1=-91kJ·mol-1,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-91kJ·mol-1;
(4) FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的化学方程式为:CO (g)+FeO(s)= CO2(g)+Fe(s),已知下列热化学方程式:① Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-25kJ/mol;②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-47kJ/mol;③ Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+19kJ/mol;根据盖斯定律可得,由①-②-③可得目标方程式CO (g)+FeO(s)= CO2(g)+Fe(s),ΔH=×(-25kJ/mol)-×(-47kJ/mol)-( +19kJ/mol) =-11kJ·mol-1,故FeO(s)与CO反应生成Fe(s)和CO2的热化学方程式为:CO (g)+FeO(s)= CO2(g)+Fe(s) ΔH=-11kJ·mol-1。
19. H2SO4或HNO3或Ba(NO3)2 CuSO4或AgNO3 HCl
【分析】一般情况下,电解池可以分为以下四种类型:
1、电解水型:强酸(含氧酸)、强碱以及二者形成的盐溶液的电解;
2、电解电解质型:无氧酸(如HCl)、不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)溶液的电解;
3、放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(如NaCl、MgBr2等)溶液的电解;
4、放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。
【详解】(1)两极分别放出H2和O2,说明电解池的类型为电解水型,溶质可以是强碱、强酸(含氧酸)、或二者形成的盐,故该电解质可以是H2SO4或HNO3或Ba(NO3)2;
(2)阴极析出金属,阳极放出O2,说明电解池是放氧生酸型,溶质是不活泼金属的含氧酸盐,故该电解质可以是CuSO4或AgNO3;
(3)两极分别放气体体积为1﹕1的气体,说明不是电解水型,电解水时H2与O2的体积比为2:1,所以该电解池属于电解电解质型,由于能生成两种气体,所以溶质为HCl(2HCl H2+Cl2)。
答案第1页,共2页
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