Question

【题目】（1）处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂的作用下转化为单质S。已知：

①CO(g)＋0.5O2(g)CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol－1

②S(s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296.0kJ·mol－1

则处理CO、SO2的方法的热化学方程式是________________________________。

（2）氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知：

CO(g)＋NO2(g)NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol-1 (a＞0)

2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol-1(b＞0)

若用标准状况下3.36 L CO将NO2还原至N2(CO完全反应)，则整个过程中转移电子的物质的量为______mol，放出的热量为_____(用含有a和b的代数式表示)kJ。

（3）用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol-1 ①

CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2 ②

若1 mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867 kJ，则ΔH2＝_______。

（4）已知下列热化学方程式：

①H2(g)+0.5O2(g)H2O(l) △H＝－285.8 kJ·mol-1

②H2(g)+0.5O2(g)H2O(g) △H＝－241.8 kJ·mol-1

则H2的燃烧热(△H）为________________________。

Answer 1

【答案】2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol-1 0.3 3(2a+b)/80 －1160 kJ·mol-1 －285.8 kJ·mol-1

【解析】

(1). 根据盖斯定律将所给的热化学方程式合并可得所求的热化学方程式；

(2). 根据盖斯定律求出4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)的反应热，反应中标准状况下3.36LCO即0.15molCO反应时转移0.3mol电子，根据物质的量之比等于热量比求出放出的热量；

(3). 根据盖斯定律将已知方程式合并得2CH4(g)+4NO2(g)2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=△H1+△H2，结合1molCH4还原NO2至N2的整个过程中放出的热量为867kJ计算；

(4). 根据燃烧热指的是1mol纯净物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量分析。

(1). 已知：①CO(g)＋0.5O2(g)CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol－1

②S(s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296.0kJ·mol－1

将方程式①×2②得2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) △H=(283.0kJmol1)×2(296.0 kJmol1)=270 kJmol1，所以处理CO、SO2的热化学反应方程式为：2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol-1，故答案为：2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol-1；

(2). 已知：①CO(g)＋NO2(g)NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol-1 (a＞0)

②2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol-1(b＞0)

将方程式①×2+②得4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) △H=(-a)kJmol-1×2+(-b kJmol-1)=－(2a+b)kJmol-1，所以其热化学反应方程式为：4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g) △H=－(2a+b)kJmol-1，根据方程式可知转移电子的物质的量为：×2=0.3mol，放出的热量为：×=kJ，故答案为：0.3；3(2a+b)/80；

(3). 已知：CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol-1 ①

CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2 ②

将方程式①+②得2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=△H1+△H2，根据方程式可知，1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ，所以△H2=－867 kJ·mol-1×2－(－574 kJ·mol-1)=－1160 kJ·mol-1，故答案为：-1160 kJ·mol-1；

(4). 燃烧热指的是1mol纯净物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，则反应①H2(g)+0.5O2(g)H2O(l) △H＝－285.8 kJ·mol-1是表示氢气燃烧热的热化学方程式，所以氢气的燃烧热为△H＝－285.8 kJ·mol-1，故答案为：－285.8 kJ·mol-1。