题目内容
【题目】甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3
(1)回答下列问题:已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C—O | C≡O | H—O | C—H |
E/(kJ·mol-1) | 436 | 343 | 1 076 | 465 | 413 |
由此计算ΔH1=______kJ·mol-1;已知ΔH2=-58 kJ·mol-1,则ΔH3=_______kJ·mol-1。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 275.6 kJ·mol-1
②H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_________________。
(3)已知常温时红磷比白磷稳定,已知:
①P4(白磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s)ΔH1
②4P(红磷,s)+5O2(g)===2P2O5(s)ΔH2
比较反应中ΔH的大小:ΔH1_______ΔH2(填“>”、“<”或“=”)。
(4)已知:稀溶液中,H+(aq)+OH﹣(aq)===H2O(l)ΔH=﹣57.3 kJ,则浓硫酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1 mol水,放出的热量_____57.3 kJ(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 -99 +41 CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O ΔH=-725.8 kJ·mol-1 < >
【解析】(1)反应热=反应物总键能-生成物总键能,故△H1=1076kJ·mol-1+2×436kJ·mol-1-(3×413+343+465)kJ·mol-1=-99kJ·mol-1;根据盖斯定律:反应②-反应①=反应③,故△H3=△H2-△H1=-58kJ·mol-1-(-99kJ·mol-1)=+41kJ·mol-1,故答案为:-99;+41 ;
(2)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H1=-1275.6kJ/mol,②H2O(g)=H2O(l) △H3=-44.0kJ/mol,由盖斯定律①+②×4,得:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2 (g)+4H2O(l) △H=(-1275.6kJ/mol)+(-44.0kJ/mol)×4=-1451.6kJ/mol,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O ΔH=-725.8 kJ/mol,故答案为:CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O ΔH=-725.8kJ/mol;
(3)常温时红磷比白磷稳定,说明白磷能量高,反应放出的热量较多,因△H<0,则放出的能量越多反应热越小,故答案为:<;
(4)浓硫酸溶于水放热,放出的热量大于57.3kJ;故答案为:>。
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【题目】硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是,并含少量的
、
、MgO、CaO等,生产工艺流程图如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是_______________。
(2)写出Fe3+水解的离子方程式_________________。
(3)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为__________。
沉淀化学式 | ||||
开始沉淀的pH | ||||
沉淀完全的pH | ||||
开始溶解的pH | ||||
Ksp |
(4)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是________选填序号。
大理石粉
石灰乳 c纯碱溶液 d氨水
(5)“滤液4”之后的操作依次为________、_______、过滤,洗涤,干燥。
(6)分析图中数据,菱锌矿粉中的质量分数不低于__________用代数式表示