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文檔簡介
1.2.1蓋斯定律學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________知識梳理1.實驗證明:一個化學反應,不管是一步完成的還是分幾步完成的,其反應熱是相同的。換句話說,在一定條件下,化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關,而與反應的途徑無關。2.蓋斯定律的意義:應用蓋斯定律可以間接計算出反應很慢的、不容易直接發(fā)生的或者伴有副反應發(fā)生的反應的反應熱。一、單選題1.兩種制備硫酸的途徑(反應條件略)如圖。下列說法正確的是A.S和過量O2反應可直接生成SO3B.SO2能使紫色石蕊試液先變紅后褪色C.若△H1<△H2+△H3,則為放熱反應D.含0.5molH2SO4的稀溶液與足量Ba(OH)2溶液反應,放出的熱量即為中和熱2.常溫常壓下,在中燃燒有如下轉化關系,下列說法正確的是A.的燃燒熱 B.的燃燒熱C. D.,3.已知(1)
(2)
則反應的等于A. B.C. D.4.下列關于如圖所示轉化關系(X代表鹵素)的說法不正確的是A.△H3<0B.△H1=△H2+△H3C.按照Cl、Br、I的順序,△H2依次增大D.途徑I生成HCl放出熱量比生成HBr的多,說明HCl比HBr穩(wěn)定5.下列描述中正確的是A.已知:P4(白磷,s)==4P(紅磷,s)ΔH<0,則白磷比紅磷穩(wěn)定B.由CH3CH2CH2CH3(g)+13/2O2(g)==4CO2(g)+5H2O(g)ΔH=-2658kJ·mol-1可知正丁烷的標準燃燒熱為2658kJ·mol-1C.OH-(aq)+H+(aq)==H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,故1mol醋酸與1molNaOH完全反應,放出的熱量為57.3kJ·mol-1D.已知:2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1N2(g)+O2(g)==2NO(g)ΔH=+180kJ·mol-1則2CO(g)+2NO(g)==N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746kJ·mol-16.在好氧菌和厭氧菌作用下,廢液中能轉化為N2(g)和H2O(1),示意圖如下:反應I:(aq)+2O2(g)=(aq)+2H+(aq)+H2O(l)=akJ/mol反應Ⅱ:5(aq)+3(aq)=4N2(g)+9H2O(l)+2H+(aq)=bkJ/mol下列說法正確的是A.兩池發(fā)生的反應中,氮元素只被氧化B.兩池中投放的廢液體積相等時,能完全轉化為N2C.常溫常壓下,反應Ⅱ中生成22.4LN2轉移的電子數為3.75×602×1023D.4(aq)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)+4H+(aq)=kJ/mol7.已知;;。根據以上熱化學方程式判斷,下列說法正確的是(
)A.CO的燃燒熱為B.圖可表示由CO生成的反應過程和能量關系C.D.與反應放出熱量時,生成8.依據圖示關系,下列說法不正確的是A.B.石墨的穩(wěn)定性比金剛石高C.C(石墨,s)D.1mol石墨或1molCO分別完全燃燒,石墨放出熱量多9.電解飽和食鹽水的能量關系如圖所示(所有數據均在室溫下測得)。下列說法正確的是A.2Br—(aq)—2e—=2Br(aq)的ΔH>ΔH2B.ΔH1>0,ΔH3>0C.2H+(aq)+2C1—(aq)=H2(g)+Cl2(g)的ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH5+ΔH6+ΔH7D.中和熱ΔH=—ΔH510.汽車尾氣中的NOx、CO、碳氫化合物通過排氣系統(tǒng)的凈化裝置(催化劑主要由Rh、Pd、Pt等物質和稀土材料組成)轉化為無害氣體,凈化原理如下。下列分析正確的是A.催化劑能改變 B.NOx發(fā)生了氧化反應C.CO轉化為CO2時,轉化為 D.的水溶液能導電,為電解質二、填空題11.請由下列三個熱化學反應方程式:N2(g)+H2(g)+O2(g)=HNO3(g)
△H=-133.86kJ/molN2(g)+H2(g)+O2(g)=HNO3(l)
△H=-173.00kJ/molN2(g)+H2(g)+O2(g)=HNO3(aq,1mol/L)
△H=-200.36kJ/mol(1)寫出HNO3(g)、HNO3(1)分別溶于水形成HNO3(aq,1mo/L)的熱化學方程式。(2)若用水稀釋濃硝酸成1mol/L稀硝酸的△H=akJ/mol。請寫出分別用水將HNO3(g)、HNO3(l)轉變?yōu)闈庀跛釙r的△H的差值。12.工業(yè)上利用甲酸的能量關系轉換圖如圖所示:反應CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)的焓變△H=kJ·mol-113.鉛的冶煉有很多種方法。(1)瓦紐科夫法熔煉鉛,其相關反應的熱化學方程式如下:①2PbS(s)+3O2(g)=2PbO(s)+2SO2(g)
ΔH1=akJ·mol-1②PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO2(g)
ΔH2=bkJ·mol-1③PbS(s)+PbSO4(s)=2Pb(s)+2SO2(g)
ΔH3=ckJ·mol-1反應PbS(s)+2O2(g)=PbSO4(s)
ΔH=kJ·mol-1(用含a、b、c的代數式表示)。(2)還原法煉鉛,包含反應PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g)ΔH,該反應的平衡常數的對數值與溫度的關系如下表:溫度/℃3007271227lgK6.172.871.24①該反應的ΔH0(選填“>”、“<”或“=”)。②當lgK=1,在恒容密閉容器中放入PbO并通入CO,達平衡時,混合氣體中CO的體積分數為(保留兩位有效數字);若向容器中充入一定量的CO氣體后,平衡向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動,再次達到平衡時,CO的轉化率(填“增大”、“減小”或“不變”)。14.一定的溫度和壓力下,1mol溶質溶解于某溶劑中產生的熱效應,叫做該物質的溶解熱。稱取等質量(ag)的膽礬兩份。把一份溶于bg水中,測知其溶解時吸收Q1kJ熱量;把另一份脫水后溶于bg水中,測得其溶解時放熱Q2kJ。(1)膽礬的溶解熱△H=kJ·mol-1。(2)無水硫酸銅的溶解熱△H=kJ·mol-1。(3)從以上數據可知,膽礬脫水是過程,1mol膽礬脫水需kJ的熱量。15.(1)已知下列熱化學方程式:(1)Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g)
ΔH=-25kJ·mol-1(2)3Fe2O3(s)+CO(g)====2Fe3O4(s)+CO2(g)
ΔH=-47kJ·mol-1(3)Fe3O4(s)+CO(g)====3FeO(s)+CO2(g)
ΔH=+19kJ·mol-1寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO2的熱化學方程式:。(2)實驗室不用陶瓷坩堝熔化NaOH固體:。(3)不能用鋅與稀HNO3反應制取H2:。16.煤炭可以轉化為清潔能源和化工原料.(1)用煤可以制得水煤氣.工業(yè)上可用煤和水通過水煤氣法制氫氣,已知下列熱化學方程式:C(s)+O2(g)═CO(g)△H1=-110.5kJ?mol-12H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-483.6kJ?mol-1試求水煤氣法制氫氣的反應的反應熱△H3.C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H3=kJ?mol-1(2)若H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別是436kJ?mol-1、496kJ?mol-1和mkJ?mol-1,結合上述熱化學方程式的相關數據計算,m=.(3)已知一氧化碳與水蒸氣反應過程的能量變化如圖所示:則此反應為(填“吸熱”或“放熱”)反應,反應的熱化學方程式為.17.根據所學知識回答問題:(1)寫出下列反應的熱化學方程式:①NH3(氣態(tài))在高溫高壓催化劑下分解生成1molN2(氣態(tài))與H2(氣態(tài)),吸收92.2kJ的熱量。②1molH2(氣態(tài))與適量O2(氣態(tài))起反應,生成H2O(液態(tài))能放出285.8kJ的熱量。(2)工業(yè)上制二甲醚是在一定溫度(230~280℃)、壓強(2.0~10.0MPa)和催化劑作用下進行的,反應器中發(fā)生了下列反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-90.7kJ·mol-1①2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5kJ·mol-1②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.2kJ·mol-1③反應器中的總反應可表示為3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),計算該反應的ΔH=。(3)一定溫度下,反應H2+Cl2═2HCl中的某一基元反應H2+Cl·→HCl+H·,其能量變化如圖所示。表示反應物分子中舊化學鍵沒有完全斷裂、新化學鍵沒有完全形成的過渡態(tài)。該基元反應的活化能為kJ?mol-1,△H為kJ?mol-1。18.甲烷是一種重要的清潔能源,也是一種重要的化工原料。我國西部和南海都有著豐富的甲烷資源。研究的相關性質具有重要的現實意義,根據所學知識回答下列相關問題:(1)工業(yè)上可用甲烷裂解法制取乙炔,反應為,。已知有關化學鍵的鍵能如表所示,則a=?;瘜W鍵鍵能/(kJ·mol-1)414837436(2)和在一定條件下可以合成和。已知:反應Ⅰ:反應Ⅱ:寫出和在一定條件下反應生成CO(g)和的熱化學方程式。19.環(huán)戊二烯()是重要的有機化工原料,廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產。回答下列問題:(1)已知:(g)=(g)+H2(g)
ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)=2HI(g)
ΔH2=﹣11.0kJ·mol?1②對于反應:(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)
③
ΔH3=kJ·mol?1。7近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點?;卮鹣铝袉栴}:(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)
ΔH1=83kJ·mol-1CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)
ΔH2=-20kJ·mol-1CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)
ΔH3=-121kJ·mol-1則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=kJ·mol-1。20.CO2的捕獲和轉化可減少CO2排放并實現資源的利用。在催化劑作用下,消耗CH4和CO2,生成合成氣(H2、CO),主要發(fā)生反應i,可能發(fā)生副反應ii、iii:i.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
ΔH1ii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)
ΔH2=+75.0kJ·mol-1iii.2CO(g)=CO2(g)+C(s)
ΔH3=-172.0kJ·mol-1ΔH1=。三、實驗探究題21.硫磺(主要成份:S)和黃鐵礦(主要成份:)均是工業(yè)制取硫酸的主要原料。Ⅰ.已知:①單質硫的燃燒熱為②(1)寫出由生成的熱化學反應方程式Ⅱ.黃鐵礦因其淺黃銅色和明亮的金屬光澤,常被誤認為是黃金,故又稱為“愚人金”。某興趣小組設計如下實驗方案,測定某高純黃鐵礦石中硫元素的含量。稱取該黃鐵礦樣品放入如下圖所示裝置(夾持和加熱裝置省略)的石英管中,從a處不斷地緩緩通入空氣,高溫灼燒石英管中的黃鐵礦樣品至反應完全得到紅棕色固體和一種刺激性氣味的氣體。(2)寫出石英管中發(fā)生反應的化學方程式:。(3)上圖中,干燥管甲內所盛試劑是。(4)有同學提出該實驗裝置存在安全隱患,請用簡潔的文字說明:。反應結束后,將乙瓶中的溶液進行如下處理:(5)為準確測定該黃鐵礦石中硫元素的質量分數,請將上述步驟補充完整。(6)某同學設計如下實驗,探究反應后乙瓶中溶液所含的陰離子種類,請完成下列表格步驟實驗操作現象及結論a取適量錐形瓶乙中反應后的溶液,滴加足量稀鹽酸至不再有氣泡產生,將所產生的氣體通入到足量紅色褪去,說明有b取步驟a所得溶液,滴加有白色沉淀產生,說明有c另取適量錐形瓶乙中反應后的溶液,溶液變紅,說明有22.實驗室利用下列裝置模擬工業(yè)生產制備少量硝酸。(1)實驗結束時,兩種反應氣體中需要再持續(xù)通入(填化學式)一段時間。(2)B中反應的化學方程式為。(3)實驗時先用酒精噴燈預熱催化劑,然后通入反應氣體,當催化劑紅熱后撤離酒精噴燈,催化劑始終保持紅熱,溫度可達到700℃以上。下列圖示中,能夠正確表示該反應過程能量變化的是_______A. B. C. D.(4)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.5kJ/mol②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68.0kJ/mol③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.5kJ/mol則:8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(l)△H=kJ/mol(5)控制氨氣和氧氣的比例是制備硝酸的關鍵。①當比例不合適時,A中不僅有紅棕色氣體產生,還伴有白煙。白煙是(填化學式)。②理論上使氨氣完全轉化為硝酸,則NH3與O2(相同條件下)的體積比應滿足V(NH3):V(O2)。23.回答下列問題:(1)在1200℃時,天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應:H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g)ΔH12H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g)ΔH2H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g)ΔH32S(g)=S2(g)ΔH4則用ΔH1、ΔH2、ΔH3來表示ΔH4的表達式為。(2)已知甲烷能催化還原NO2,得到氮氣、二氧化碳和水蒸氣,且知反應消耗1.6g甲烷時,放出熱量86.7kJ,寫出甲烷催化還原NO2的熱化學方程式。(3)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)
△H1=+180.5kJ·mol-1C(s)+O2(g)CO2(g)△H2=-393.5kJ·mol-12C(s)+O2(g)2CO(g)
△H3=-221.0kJ·mol-1若某反應的平衡常數表達式為K=,請寫出此反應的熱化學方程式。(4)利用如圖所示裝置測定中和熱的實驗步驟如下:步驟一:用量筒量取50mL0.50mol·L?1鹽酸倒入小燒杯中,測出鹽酸溫度;步驟二:用另一量筒量取50mL0.55mol·L?1NaOH溶液,并用同一溫度計測出其溫度;步驟三:將NaOH溶液倒入小燒杯中,設法使之混合均勻,測得混合液最高溫度。回答下列問題:①現將一定量的稀氫氧化鈉溶液、稀氫氧化鈣溶液、稀氨水分別和1L1mol·L?1的稀鹽酸恰好完全反應,其反應熱分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3,則ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小關系為。②假設鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm?3,又知中和反應后生成溶液的比熱容c=4.18J·g?1·℃?1。為了計算中和熱,某學生實驗記錄數據如下:實驗序號起始溫度t1/℃終止溫度t2/℃鹽酸氫氧化鈉溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6依據該學生的實驗數據計算,該實驗測得的中和熱ΔH=(結果保留一位小數)。③該同學通過實驗測出的中和熱有誤差,造成這一結果的原因不可能的是。A.實驗裝置保溫、隔熱效果差
B.用量筒量取鹽酸時仰視讀數C.分多次將NaOH溶液倒入小燒杯中
D.用測量鹽酸的溫度計直接測定NaOH溶液的溫度參考答案:1.C【詳解】A.S和過量O2反應生成SO2,SO2與O2在催化劑作用下發(fā)生可逆反應產生SO3,S與O2不能直接反應生成SO3,A錯誤;B.SO2與水反應產生H2SO3,H2SO3是酸,電離產生H+使溶液顯酸性,因此能使紫色石蕊試液變紅色,但不能使其褪色,B錯誤;C.根據圖示可得①SO2(g)+H2O2(aq)=H2SO4(aq)△H1、②SO2(g)+O2(g)SO3(g)△H2、③SO3(g)+H2O(1)=H2SO4(aq)△H3,根據蓋斯定律,由2×①-2×②-2×③可得熱化學方程式:2H2O2(aq)=2H2O(1)+O2(g)△H=2△H1-2△H2-2△H3,若△H1<△H2+△H3,則△H<0,該反應為放熱反應,C正確;D.含0.5molH2SO4的稀溶液與足量Ba(OH)2溶液反應,除產生1molH2O,還產生BaSO4沉淀,離子結合形成離子鍵會釋放熱量,因此反應放出的熱量比中和熱的數值大,故反應放出的熱量不是中和熱,D錯誤;故合理選項是C。2.C【詳解】A.硫化氫的燃燒熱指完全燃燒生成氣體和液態(tài)水時放出的熱量,A項錯誤;B.硫的燃燒熱指1mol硫(s)完全燃燒生成氣體時放出的熱量,B項錯誤;C.根據蓋斯定律可知,焓變只取決于始末狀態(tài),與過程無關,,C項正確;D.硫化氫的燃燒、硫的燃燒都是放熱反應,所以,,D項錯誤。故選:C。3.A【詳解】依據蓋斯定律,目標反應=反應(1)+反應(2),故目標反應的,故選A。4.C【詳解】A.原子形成化學鍵放熱,焓變小于0,即2H(g)+2X(g)═2HX(g)的?H3<0,故A正確;B.根據蓋斯定律可知,無論反應是一步完成,還是分步完成,其反應熱不變,即途徑Ⅰ的反應熱大于途徑Ⅱ、Ⅲ反應熱之和,則?H1=?H2+?H3,故B正確;C.Cl、Br、I的原子半徑依次增大,Cl2、Br2、I2具有的能量依次減小,則斷裂其化學鍵需要的能量依次減小,即途徑Ⅱ吸收的熱量?H2依次減小,故C錯誤;D.途徑Ⅰ生成HCl放出的熱量比生成HBr的多,說明HCl能量低,比HBr穩(wěn)定,故D正確;故選:C。5.D【詳解】A.能量越高越不穩(wěn)定,P4(白磷,s)==4P(紅磷,s)ΔH<0;白磷能量高于紅磷,則紅磷比白磷穩(wěn)定,故A錯誤;B.1mol可燃物完全燃燒,生成液態(tài)水時放出的能量是燃燒熱,故B錯誤;C.醋酸是弱酸,醋酸電離吸熱,1mol醋酸與1molNaOH完全反應,放出的熱量小于57.3kJ,故C錯誤;D.根據蓋斯定律,①2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)ΔH=-566kJ·mol-1②N2(g)+O2(g)==2NO(g)ΔH=+180kJ·mol-1;①+②×2得2CO(g)+2NO(g)==N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746kJ·mol-1,故D正確;故選D。6.D【詳解】A.厭氧菌池中發(fā)生反應Ⅱ中硝酸根離子中氮元素化合價由+5價變?yōu)?,被還原,A錯誤;B.根據反應II中銨根離子和硝酸根的比值,反應I中銨根離子和硝酸根的比值,可知兩池中投放的廢液體積比為3:5時,能完全轉化為N2,B錯誤;C.標準狀況下,反應Ⅱ中生成22.4LN2,即1mol氮氣,轉移的電子數為3.75×6.02×1023,但題中給定的是常溫常壓,無法計算,C錯誤;D.根據蓋斯定律,由①②得反應4(aq)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)+4H+(aq)=kJ/mol,D正確;故答案為:D。7.D【詳解】A.燃燒熱的單位為,選項A錯誤;B.ΔH=-566kJ?mol-1為2molCO完全燃燒的反應熱,圖中的焓變是1molCO燃燒的反應熱,且CO未標明物質的聚集狀態(tài),選項B錯誤;C.根據題給信息分析可知,當各物質的量加倍后,相應的反應熱也加倍,所以,選項C錯誤;D.根據蓋斯定律,題中第一個熱化學方程式第二個熱化學方程式可得新的熱化學方程式,則反應放出熱量時,生成,選項D正確。答案選D。8.C【詳解】A.根據蓋斯定律可知,,故=(-393.5kJ/mol)-(-283.0kJ/mol)=-110.5kJ/mol,又=,故=(-110.5kJ/mol)-1.9kJ/mol=-112.4kJ/mol,故,A正確;B.由過程1中可知,石墨轉化為金剛石是吸熱的,故石墨具有的能量低于金剛石,故石墨的穩(wěn)定性比金剛石高,B正確;C.由圖可知,反應①C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)
,反應②CO(g)+O2(g)=CO2(g)
,根據蓋斯定律可知,反應C(石墨,s)由①-2②,故,C錯誤;D.由圖中可知,1mol石墨或1molCO分別完全燃燒,放出的熱量分別為:393.5kJ、283.0kJ,故石墨放出熱量多,D正確;故答案為:C。9.B【詳解】A.溴離子的還原性強于氯離子,則水溶液中溴離子失去電子生成溴原子吸收的能量小于氯離子,則ΔH<ΔH2,故A錯誤;B.水溶液中氯離子失去電子生成氯氣分子是吸收熱量的過程,則ΔH1>0;水溶液中氯原子轉化為氣態(tài)氯原子是吸收熱量的過程,則ΔH3>0,故B正確;C.由蓋斯定律可知,過程2+過程3+過程4+過程6+過程7得到反應2H+(aq)+2C1—(aq)=H2(g)+Cl2(g),則反應的焓變ΔH=ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH6+ΔH7,故C錯誤;D.中和熱為稀酸和稀堿發(fā)生中和反應生成1mol水釋放的能量,由題給示意圖可知,過程5為2mol液態(tài)水轉化為氫離子和氫氧根離子吸收熱量的過程,則酸與堿發(fā)生中和反應的中和熱可表示為ΔH=—0.5ΔH5,故D錯誤;故選B。10.C【詳解】A.催化劑只能改變反應的活化能,不能改變反應的ΔH,A錯誤;B.由圖可知,NOx變?yōu)榈獨?,氮元素的化合價降低,得電子被還原,發(fā)生還原反應,B錯誤;C.CO轉化為CO2時,碳元素化合價升高,CeO2反應時得電子化合價降低生成CeO2-m,C正確;D.NO2的水溶液能導電是因為NO2與水反應生成了硝酸,硝酸可以導電,NO2本身在水溶液中無法電離,不能導電,所以NO2為非電解質,D錯誤;故答案選C。11.(1)HNO3(g)HNO3(aq,1mol/L)
ΔH=-66.50kJ/mol;HNO3(l)HNO3(aq,1mol/L)
ΔH=-27.36kJ/mol(2)-39.14kJ/mol【詳解】設HNO3(g)溶于水形成濃硝酸時ΔH=bkJ/mol,再將該濃硝酸稀釋為1mol/L硝酸時則有ΔH=ak/mol,整個過程ΔH1=(b+a)kJ/mol=-66.50kJ/mol。同樣地,設HNO3(l)溶于水形成濃硝酸時ΔH=ckJ/mol,再將該依硝酸稀釋為1mol/L硝酸時則有ΔH=akJ/mol,整個過程△H2=(c+a)kJ/mol=-27.36kJ/mol。由此可知分別用水將HNO3(g)和HNO3(1)轉變?yōu)闈庀跛釙rΔH的差值,即:b-c=ΔH1-ΔH2=-66.50kJ/mol-(-27.36kJ/mol)=-39.14kJ/mol12.-31.4【詳解】根據圖示可得如下熱化學方程式:①HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)△H1=+72.6kJ·mol-1;②CO(g)+O2(g)CO2(g)△H2=-283.0kJ·mol-1;③H2(g)+O2(g)H2O(g)△H3=-241.8kJ·mol-1;反應CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)可以由③-①-②得到,由蓋斯定律可得:△H=△H3-△H1-△H2=(-241.8kJ·mol-1)-(+72.6kJ·mol-1)-(-283.0kJ·mol-1)=-31.4kJ·mol-1;答案為:-31.4。13.(2/3a+2/3b-c)<9.1%正向不變【分析】(1)根據蓋斯定律書寫目標熱化學方程式;(2)①利用lgK與K是增比例函數,溫度越高K值越小,說明正反應是放熱反應;②當lgK=1,則K=10,根據平衡常數表達式求出混合氣體中CO的體積分數?!驹斀狻?1)根據蓋斯定律ΔH=(ΔH1+2ΔH2)-ΔH3=2/3a+2/3b-c)kJ·mol-1;因此,本題正確答案是:(2/3a+2/3b-c);(2)①利用lgK與K是增比例函數,溫度越高K值越小,說明正反應是放熱反應。因此,本題正確答案是:<;②lgK=1,則K=10,在PbO(s)+CO(g)Pb(s)+CO2(g)中,設起始通入CO的amol/L,達平衡時轉化的量為xmol/L,平衡時CO的(a-x)mol/L,CO2的濃度為xmol/L,則K==10,得=9.1%。若向容器中充入一定量的CO氣體后,平衡向正向移動;由于相當于加壓,氣體分子數不變,所以再次達到平衡時CO的轉化率不變。因此,本題正確答案是:9.1%;正向;不變。14.(1)+(2)-(3)吸熱【詳解】(1)根據題干定義:一定的溫度和壓力下,1mol溶質溶解于某溶劑中產生的熱效應,叫做該物質的溶解熱,結合數據稱取等質量(ag)的膽礬兩份。把一份溶于bg水中,測知其溶解時吸收Q1kJ熱量,故膽礬的溶解熱△H=+kJ·mol-1,故答案為:+;(2)根據題干定義:一定的溫度和壓力下,1mol溶質溶解于某溶劑中產生的熱效應,叫做該物質的溶解熱,結合數據把另一份脫水后溶于bg水中,測得其溶解時放熱Q2kJ,無水硫酸銅的溶解熱△H=-kJ·mol-1,故答案為:-;(3)從以上數據可知,CuSO45H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(l),CuSO4(s)=CuSO4(aq),根據蓋斯定律可知,CuSO45H2O=CuSO4(s)+5H2O(l)=+kJmol-1,故膽礬脫水是吸熱過程,1mol膽礬脫水需kJ的熱量,故答案為:吸熱;。15.FeO(s)+CO(g)====Fe(s)+CO2(g)
ΔH=-16kJ·mol-12NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O3Zn+8HNO3(?。?3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O【詳解】(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol依據蓋斯定律①×3-(③×2+②)得到:6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(g)+6CO2(g)△H=-66kJ/mol;得到熱化學方程式為:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-11kJ/mol;(2)陶瓷中含有NaOH,在高溫下NaOH能與SiO2反應,發(fā)生反應的化學方程式為2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O;(3)因硝酸有強氧化性,與金屬反應不能生成氫氣,而只能得到氮氧化物,發(fā)生反應的化學方程式為3Zn+8HNO3(稀)=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O。點睛:應用蓋斯定律進行簡單計算時,關鍵在于設計反應過程,同時注意:①參照新的熱化學方程式(目標熱化學方程式),結合原熱化學方程式(一般2~3個)進行合理“變形”,如熱化學方程式顛倒、乘除以某一個數,然后將它們相加、減,得到目標熱化學方程式,求出目標熱化學方程式的ΔH與原熱化學方程式之間ΔH的換算關系。②當熱化學方程式乘、除以某一個數時,ΔH也應相應地乘、除以某一個數;方程式進行加減運算時,ΔH也同樣要進行加減運算,且要帶“+”“-”符號,即把ΔH看作一個整體進行運算。③將一個熱化學方程式顛倒書寫時,ΔH的符號也隨之改變,但數值不變。④在設計反應過程中,會遇到同一物質的三態(tài)(固、液、氣)的相互轉化,狀態(tài)由固→液→氣變化時,會吸熱;反之會放熱。16.+131.3462.9放熱CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol【分析】(1)根據蓋斯定律,計算水煤氣法制氫氣的反應的反應熱△H3;(2)根據焓變=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能計算m;(3)反應物的總能量大于生成物的總能量為放熱反應;焓變=生成物的總能量-反應物的總能量?!驹斀狻?1)①C(s)+O2(g)═CO(g)△H1=-110.5kJ?mol-1②2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H2=-483.6kJ?mol-1根據蓋斯定律①-②得,C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H3=+131.3kJ?mol-1(2)根據焓變=反應物的總能量-生成物的總能量,436×2+496-4m=-483.6,m=462.9;(3)根據圖示,反應物的總能量大于生成物的總能量,所以為放熱反應;反應的熱化學方程式為CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol?!军c睛】反應熱與物質的始態(tài)、終態(tài)有關,與反應過程無關;焓變=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能。17.(1)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH=+92.2kJ·mol-1H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1(2)-246.1kJ·mol-1(3)21.5+7.5【詳解】(1)①NH3(g)在高溫高壓催化劑下分解生成1molN2(g)與H2(g),吸收92.2kJ的熱量,NH3分解生成1molN2(g),則NH3的物質的量為2mol,生成的H2(g)為3mol,該反應為可逆吸熱反應,焓變?yōu)檎龜?,其熱化學方程式為2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH=+92.2kJ·mol-1;②1molH2(g)與適量O2(g)起反應,生成H2O(l)需放出285.8kJ的熱量,1molH2(g)完全燃燒會消耗0.5molO2,該反應為放熱非可逆反應,焓變?yōu)樨摂?,其熱化學方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ·mol-1;(2)根據蓋斯定律可知,3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)可由2①+②+③得到,該反應的ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3=2×(-90.7kJ·mol-1)+(-23.5kJ·mol-1)+(-41.2kJ·mol-1)=-246.1kJ/mol;(3)反應的活化能=過渡態(tài)的能量-反應物的能量=E1=21.5kJ/mol;△H=生成物的內能和-反應物的內能和=E2=+7.5kJ/mol。18.+339【詳解】(1)由反應熱△H=反應物鍵能之和—生成物鍵能之和可得:△H=414kJ/mol×4×2—(414kJ/mol×2+837kJ/mol+436kJ/mol×3)=+339kJ/mol,故答案為:+339;(2)由蓋斯定律可知,反應Ⅱ×2—反應Ⅰ可得反應,則,反應的熱化學方程式為。19.(1)89.3(2)-116【解析】(1)根據蓋斯定律可得:反應③=①+②,可得反應③的ΔH3=ΔH1+ΔH2=89.3kJ/mol;(2)根據蓋斯定律知,(反應I+反應II+反應III)×2得4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)
?H=(?H1+?H2+?H3)×2=-116kJ?mol-1。20.+247kJ·mol-1【詳解】已知反應ii.CH4(g)=C(s)+2H2(g)
ΔH2=+75.0kJ·mol-1;反應iii.2CO(g)=CO2(g)+C(s)
ΔH3=-172.0kJ·mol-1;可知反應ii-反應iii即可得到反應iCH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),由蓋斯定律可得:ΔH1=ΔH2-ΔH3=+75.0kJ·mol-1-(-172.0kJ·mol-1)=+247kJ·mol-1,故答案為:+247kJ·mol-1。21.(1)2+3O2(g)=2△H=-790kJ/mol(2)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(3)堿石灰(或氫氧化鈉或氧化鈣)(4)裝置乙易發(fā)生倒吸(5)洗滌、烘干、稱量(6)品紅溶液BaCl2溶液酚酞【分析】Ⅱ.測定硫元素的含量黃鐵礦石(主要成分為FeS2)在空氣中高溫灼燒生成Fe2O3和SO2,結合實驗裝置圖及流程圖可得,從干燥管a端通入空氣,除去二氧化碳,在石英管中高溫氧化FeS2,產生的SO2氣體通過盛氫氧化鈉溶液的錐形瓶乙,被吸收;乙瓶中的吸收液被H2O2氧化后,與BaCl2溶液反應轉化為BaSO4沉淀,再通過稱量沉淀的質量測定該黃鐵礦石中硫元素的質量分數?!驹斀狻浚?)已知①單質硫的燃燒熱為,即+O2(g)=SO2(g)△H=-296kJ/mol,②,根據蓋斯定律2①+②可得2+3O2(g)=2,△H=2×(-296kJ/mol)+(-198kJ/mol)=-790kJ/mol。(2)由題意,黃鐵礦石(主要成分為FeS2)在空氣中高溫灼燒生成Fe2O3和SO2,所以石英管中發(fā)生反應的化學方程式為:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。(3)為防止空氣中的二氧化碳對測定硫元素含量造成影響,所以干燥管中應盛有堿石灰(或氫氧化鈉或氧化鈣),吸收空氣中的二氧化碳;(4)由于產生的SO2氣體較易溶于水,所以乙裝置左邊應加一個防倒吸裝置,否則裝置乙易發(fā)生倒吸。(5)乙瓶中溶液加入雙氧水溶液氧化后,再加入氯化鋇溶液使硫酸根沉淀,然后將濾渣洗滌、烘干、稱量。(6)為探究反應后乙瓶中溶液所含的陰離子,a.取適量錐形瓶乙中反應后的溶液,滴加足量稀鹽酸至不再有氣泡產生,將所產生的氣體通入到足量品紅溶液中,紅色褪去,說明有,b.取步驟a所得溶液,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀產生,說明有,c.另取適量錐形瓶乙中反應后的溶液,滴加酚酞,溶液變紅,說明有。22.(1)O2(2)3NO2+H2O=2HNO3+NO(3)B(4)-3263(5)NH4NO31/2【分析】NH3和O2通入催化劑中反應生成NO,在裝置A中NO進一步被O2氧化為NO2,裝置B中是水,NO2在裝置B中與水反應生成HNO3,NaOH溶液是除去氮的氧化物,防止污染空氣。【詳解】(1)實驗結束時,兩種反應氣體中需要再持續(xù)通入O2一段時間,使氮氧化物盡可能的轉化為HNO3;(2)裝置B是NO2與水反應生成HNO3和NO,反應的化學方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO;
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