题目内容

依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。
（1）用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有4NA个电子转移时，放出450 kJ的热量。其热化学方程式为______________________。
（2）已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、395 kJ、940 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为____________________________。
（3）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，已知由金红石（TiO2）制取单质Ti，涉及的步骤为：
已知：①C(s)+O2(g) CO2(g);  ΔH=－395.5 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g) 2CO2(g);  ΔH=－560 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=―80kJ/mol        
则TiO2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式为                              。
（13分）
(1)C2H2(g)+O2(g)＝2CO2(g)+ H2O(l)  ΔH＝－1125 kJ/mol （4分）
(2)N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)   ΔH＝－122 kJ/mol  （4分）
(3)TiO2(s)+ 2Cl2(g)＝TiCl4(s)+ O2(g) ΔH＝＋151 kJ/mol  （5分）

试题分析：（1）乙炔分子中碳元素的化合价是－1价，反应后变为＋4价，失去5个电子，即1mol乙炔失去10mol电子，则每有4NA个电子转移时，消耗乙炔的物质的量是0．4mol，所以每消耗1mol乙炔放出的热量是，因此该反应的热化学方程式是C2H2(g)+ O2(g)＝2CO2(g)+ H2O(l)  ΔH＝－1125 kJ/mol。
（2）反应热就是断键吸收的能量，和形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能可知，每生成2mol氨气的反应热△H＝436kJ/mol×3＋940kJ/mol－2×3×395kJ/mol＝－122 kJ/mol，即反应的热化学方程式是N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)   ΔH＝－122 kJ/mol。
（3）根据盖斯定律可知，③＋②－①×2，即得到反应TiO2(s)+ 2Cl2(g)＝TiCl4(s)+ O2(g) ，所以该反应的反应热ΔH＝―80kJ/mol－560 kJ/mol＋395．5 kJ/mol×2＝＋151 kJ/mol。
练习册系列答案
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（1） 8g液态的CH3OH在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出Q kJ的热量。试写出液态CH3OH燃烧热的热化学方程式                             。
（2）在化学反应过程中，破坏旧化学键需要吸收能量，形成新化学键又会释放能量。
化学键
H—H
N—H
N≡N
键能/kJ·mol－1
436
391
945
已知反应N2＋3H2=2NH3　ΔH＝a KJ/mol。
试根据表中所列键能数据计算a的数值为：               。
（3）已知：C(s，石墨)＋O2(g)=CO2(g)  ΔH1＝－393.5 kJ/mol
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)  ΔH2＝－571.6 kJ/mol
2C2H2(g)＋5O2(g)=4CO2(g)＋2H2O(l)  ΔH3＝－2599 kJ/mol
根据盖斯定律，由C(s，石墨)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的热化学方程式：
                                                          。
2011年11月1日，我国自行研制的“长征二号F”遥八运载火箭将“神舟八号”飞船送入太空预定轨道，两天后与“天宫一号”目标飞行器实现成功对接。偏二甲肼（C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)是长征系列火箭的常规推进剂。请回答下列相关问题：
（1）偏二甲肼（C2H8N2)与四氧化二氮(N2O4)反应的化学方程式可表示为：
C2H8N2＋2N2O43N2＋2X＋4H2O  
则X的化学式为____________（选填下列选项的编号字母）。
A．O2     B．CO2    C．H2
（2）1 g液态偏二甲肼与足量的液态四氧化二氮完全反应生成气态产物，放出Q kJ热量，则相同条件下0.1 mol偏二甲肼发生该反应能放出的热量为_____________kJ (选填下列编号字母)。
A．6Q     B．30Q     C．60Q
(8分)(1)肼(N2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料。将NH3和NaClO按一定物质的量比混合反应，生成肼、NaCl和水，该反应的化学方程式是_____________________________。
(2)在火箭推进器中装有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂过氧化氢，当它们混合时，即产生大量气体，并放出大量热。已知：H2O(l)H2O(g) ΔH=" +44" kJ/mol。12.8 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气，放出256.65 kJ的热量。
①请写出液态肼与过氧化氢反应生成液态水的热化学方程式______________________。
②则16 g液态肼与足量过氧化氢反应生成液态水时放出的热量是___________________。
CO2的固定和利用在降低温室气体排放中具有重要作用，从CO2加氢合成甲醇不仅可以有效缓解减排压力，还是其综合利用的一条新途径。CO2和H2在催化剂作用下能发生反应CO2＋3H2CH3OH＋H2O，测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如图所示。请回答下列问题：

（1）提高甲醇产率的措施是                                                      。
（2）分析图中数据可知，在220 ℃、5MPa时，CO2的转化率为                ，再将温度降低至
140℃，压强减小至2MPa，化学反应速率将                （填“增大、减小 或 不变“ 下同），CO2的转化率将                                。
（3）200℃时，将0.100molCO2和0.275molH2充入1L密闭容器中，在催化剂作用下反应达到平衡。若CO2的转化率为25%，则此温度下该反应的平衡常数K＝                。(要求写出算式和计算结果)
（4）已知已知：CO的燃烧热△H＝－283.0KJ/mol、2H2(g)+O2(g)＝2H2O(g)  △H＝－483.6KJ/mol、
CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝－90.1KJ/mol，写出CO2与H2合成甲醇的热化学方程式       。
工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为：
FeTiO3＋2H2SO4＝TiOSO4＋FeSO4＋2H2O
 
回答下列问题：
（1）钛铁矿和浓硫酸反应属于______________________ （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。
（2）上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2＋被氧化，物质A是________，上述制备TiO2的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。
（3）反应TiCl4＋2Mg＝2MgCl2＋Ti在Ar气氛中进行的理由是_______________。
（4）由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有：
TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) ＝TiCl4(g) + 2CO(g)    ΔH1 = －72 kJ?mol-1 
TiO2(s) + 2Cl2 (g) ＝TiCl4(g) + O2 (g)   ΔH2 =+38.8kJ?mol－1
C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)?   ΔH3 =+282.8kJ?mol－1
①反应C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)在高温下能够自发进行的原因是______________________。
②反应C(s)＋O2(g)＝CO2 (g)的ΔH＝_______________。
（5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。①写出阳极所发生反应的电极反应式：________________________________。

②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）                                                                              。
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下   与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知：H2(g)、CO(g)和CH3OH（1）的燃烧热△H分别为-285.8 kJ．、一283.0 kJ和一726.5．kJ 。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol H2O(1)消耗的能量是________kJ.
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为：
__________________________________________________________________________.
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，
考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：、均大于300℃）：

下列说法正确的是_______________（填序号）
①温度为时，从反应开始到反应达到平衡，生成甲醇的平均速率为：

②该反应在时的平衡常数比时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系的温度从变到，达到平衡时增大
（4）在温度时，将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为a，则此时容器内的压强与起始压强之比为___________。
（5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为___________________;正极的反应式为_____________________________________.理想状态下，该燃料电池消耗lmol甲醇所能产生的最大电能为701.8kJ，则该燃料电池的理论效率为_______________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。
硝酸工业的基础是氨的催化氧化，在催化剂作用下发生如下反应：
① 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)    △H =" —905" kJ/mol    ①主反应
② 4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)     △H =" —1268" kJ/mol   ②副反应
有关物质产率与温度的关系如甲图。

（1）由反应①②可知反应⑤N2(g) + O2(g)2NO(g)的反应热ΔH=     
（2）由图甲可知工业上氨催化氧化生成 NO时，反应温度最好控制在     
（3）用Fe3O4制备Fe（NO3）3溶液时，需加过量的稀硝酸，原因一：将Fe4O3中的Fe2+全部转化为Fe3+，
原因二：     （用文字和离子方程式说明）。
（4）将NH3通入NaClO溶液中，可生成N2H4，则反应的离子方程式为     。
（5）依据反应②可以设计成直接供氨式碱性燃料电池（如乙图所示），则图中A为     （填“正极”或“负极”），电极方程式为     
下列说法正确的是：（    ）
A．在100 ℃．101 kPa条件下，液态水的气化热为40．69 kJ·mol-1，则H2O(g)H2O(l) 的ΔH ="+" 40．69 kJ·mol-1
B．已知MgCO3的Ksp = 6．82 × 10-6，则所有含有固体MgCO3的溶液中，都有c(Mg2+) = c(CO32-)，且c(Mg2+) · c(CO32-)= 6．82 × 10-6
C．常温下，在0．10 mol·L-1的NH3·H2O溶液中加入少量NH4Cl晶体，能使NH3·H2O的电离度降低，溶液的pH减小
D．已知：
共价键
C－C
C=C
C－H
H－H
键能/ kJ·mol-1
348
610
413
436
 
则可以计算出反应的ΔH为－384 kJ·mol-1

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