已知1mol CO气体完全燃烧生成CO2气体.放出283KJ热量.1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286KJ热量.1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890KJ热量(1)写出H2燃烧热的热化学方程式H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ•mol-1(2)若1mol CH4气体完全燃烧生成CO2气体� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．已知1mol CO气体完全燃烧生成CO₂气体，放出283KJ热量，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286KJ热量，1mol CH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和液态水放出890KJ热量
（1）写出H₂燃烧热的热化学方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-286kJ•mol^-1
（2）若1mol CH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和水蒸汽，放出热量＜890KJ（填“=”、“＞””＜”）
（3）若将a mol CH₄，CO，H₂混合气体完全燃烧，生成CO₂气体和水蒸汽，则放出热量（Q）的取值范围是283a kJ＜Q＜890akJ
（4）若将a mol CH₄，CO，H₂混合气体完全燃烧，生成CO₂气体和水蒸汽，且CO₂和H₂O物质的量相等，则放出热量（Q）的取值范围是284.5a kJ＜Q＜586.5a kJ；
（5）用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HC1．利用反应A，可实现氯的循环利用．反应A：
4HCl+O₂$\frac{\underline{\;CuO/CuCl_{2}\;}}{400℃}$ 2Cl₂+2H₂O
已知：Ⅰ反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量．
Ⅱ

①H₂O的电子式是

．
②反应A的热化学方程式是4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol；．
③断开1mol H-O 键与断开 1mol H-Cl 键所需能量相差约为32KJ，H₂O中H-O 键比HCl中H-Cl键（填“强”或“弱”）强．
④对于反应A，图是4种投料比[n（HCl）：n（O₂），分别为1：1、2：1、4：1、6：1、]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线．

ⅰ曲线b对应的投料比是4：1．
ⅱ投料比为2：1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl₂的物质的量分数是30.8%．
（6）物质（t-BuNO）₂在正庚烷溶剂中发生如下反应：（t-BuNO）₂?2（t-BuNO）．
实验测得该反应的△H=+50.5kJ•mol^-1，活化能E_a=90.4kJ•mol^-1．下列能量关系图合理的是D．

该反应的△S＞0（填“＞”、“＜”或“=”）．在较高（填“较高”或“较低”）温度下有利于该反应自发进行．

分析（1）依据1mol氢气完全燃烧生成液态水放出286KJ热量写出热化学方程式，标注物质聚集状态和对应焓变；
（2）根据不同聚集状态的水的能量不同，进行判断1molCH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和水蒸气放出的热量；
（3）利用极限法计算；
（4）CO₂气体和水的物质的量相等，利用讨论法计算．
（5）①共价化合物的电子式由对应原子的电子式组成，并要表示出两原子之间的共用电子对情况；
②反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应焓变写出；
③反应热△H=反应物总键能-生成物的总键能，据此计算H-O键与H-Cl键的键能差，进而计算断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量差；
④ⅰ在其他条件不变时，O₂的量越大，HCl的转化率越大；
ⅱ依据化学平衡三段式列式计算得到；
（6）由实验测得该反应的△H=+50.5 kJ•mol^-1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，又依据活化能E_a=90.4 kJ•mol^-1，E_a-△H＜50.5kJ•mol^-1；
由于该反应是一个分解反应，所以是一个混乱度增加（熵增）的反应，△S＞0；而该反应又是一个吸热反应，△H＞0，结合△G=△H-T△S判断．

解答解：（1）1molH₂在O₂中完全燃烧，生成1mol液态水，放出286kJ热量，表示H₂燃烧热的化学方程式为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-286kJ•mol^-1，
故答案为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-286kJ•mol^-1；
（2）水由气态变为液态时要放出热量，由于1mol CH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和液态水放出890KJ热量，则1mol CH₄气体完全燃烧生成CO₂气体和水蒸气，放出的热量小于890kJ，
故答案为：＜；
（3）amol全部是CO，放出热量为283a kJ；
同理，amol全部是CH₄，放出热量为890a kJ；amol全部是H₂，放出热量为286a kJ；
故将将amol CH₄、CO和H₂的混合气体完全燃烧生成气体和液态水，放出热量Q的取值范围是：283a kJ＜Q＜890akJ．
故答案为：283a kJ＜Q＜890akJ；
（4）生成的CO₂和液态H₂O的物质的量相等，还用假设分析，有以下几种可能
①若无CO，生成的CO₂和液态H₂O的物质的量不相等，故不合题意
②若无H₂，可能是CO和CH₄各为$\frac{a}{2}$mol，
放出的热量（Q）=$\frac{a}{2}$×（283+890）=586.5a kJ，
③若无CH₄，可能是CO和H₂各为$\frac{a}{2}$mol，
放出的热量（Q）=$\frac{a}{2}$×（283+286）=284.5a kJ，
若无两种气体均不可能，
所以放出的热量（Q）的取值范围为：284.5a kJ＜Q＜586.5a kJ
故答案为：284.5a kJ＜Q＜586.5a kJ；
（5）①H₂O是共价化合物，是由原子和氢原子形成共价键，电子式为，故答案为：；
②依据反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，反应的热化学方程式为：4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol，
故答案为：4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol；
③E（H-O）、E（HCl）分别表示H-O键能、H-Cl键能，反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，反应热△H=反应物总键能-生成物的总键能，故：4×E（H-Cl）+498kJ/mol-[2×243kJ/mol+4×E（H-O）]=-115.6kJ/mol，整理得，4E（H-Cl）-4E（H-O）=-127.6kJ/mol，即E（H-O）-E（HCl）=31.9kJ/mol，
故断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为31.9kJ/mol×1mol=31.9kJ≈32kJ，所以H₂O中H-O 键比HCl中H-Cl键强；
故答案为：32；强；
④ⅰ在其他条件不变时，O₂的量越大，HCl的转化率越大，由此可确定a为6：1，b为4：1，c为2：1，d为1：1，故答案为：4：1；
ⅱ由图可读出投料比为2：1、温度为400℃时，HCl的转化率为80%，设投入的HCl为2 mol，O₂为1 mol，由此可建立三段式：
4HCl+O₂=2Cl₂+2H₂O
n（起始）/mol 2 1 0 0
n（转化）/mol 1.6 0.4 0.8 0.8
n（平恒）/mol 0.4 0.6 0.8 0.8
所以平衡混合气中Cl₂的物质的量分数=$\frac{0.8mol}{0.4mol+0.6mol+0.8mol+0.8mol}$×100%=30.8%，
故答案为：30.8%；
（6）由实验测得该反应的△H=+50.5 kJ•mol^-1，可知该反应是吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量．可排除能量关系图B和C，又依据活化能E_a=90.4 kJ•mol^-1，E_a-△H＜50.5kJ•mol^-1，能量关系图A中E_a-△H＞50.5 kJ•mol^-1，Ea与△H的比例不对，而能量关系图D是合理的；由于该反应是一个分解反应，所以是一个混乱度增加（熵增）的反应，△S＞0；而该反应又是一个吸热反应，即△H＞0，由△G=△H-T△S可知，所以该反应在较高温度下有利于自发进行；
故答案为：D；＞；较高．

点评本题是道综合题，涉及热化学方程式、热化学方程式书写，化学键键能和焓变关系计算，图象分析判断、化学反应转化率计算，题目难度中等．

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已知CO+H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂+H₂
①甲厂以焦炭和水为原料；
②乙厂以天然气和水为原料；
③丙厂以石脑油（主要成分为C₅H₁₂）和水为原料．
按工业有关规定，利用原料所制得的原料气H₂和CO₂的物质的量之比，若最接近合成尿素的原料气NH₃（换算成H₂的物质的量）和CO₂的物质的量之比，则对原料的利用率最高．据此判断甲、乙、丙三个工厂哪个工厂对原料的利用率最高？丙．
（3）将工厂废气中产生的SO₂通过下列流程如图1，可以转化为有应用价值的硫酸钙等．
①写出反应Ⅰ的化学方程式：2CaCO₃+O₂+2SO₂=2CaSO₄+2CO₂．
②生产中，向反应Ⅱ的溶液中加入强还原性的对苯二酚等物质，目的是防止亚硫酸铵（NH₄）₂SO₃被氧化．
③检验经过反应Ⅲ得到的氨态氮肥中SO₄^2-所用试剂是盐酸和氯化钡（HCl和BaCl₂）．
（4）工业上利用氯碱工业产品治理含二氧化硫的废气．图2是氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图．
①用溶液A吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是SO₂+OH^-=HSO₃^-（或SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O）．
②用含气体B的阳极区溶液吸收含二氧化硫的废气，其反应的离子方程式是SO₂+Cl₂+H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

7．下列关于阿伏加德罗常数（N_A），的说法正确的是（　　）

	A．	3.2g铜与足量稀硝酸反应过程中转移电子0.1N_A
	B．	35.5g超氧化钾（KO₂）所含的阴离子的数目为N_A
	C．	标准状况下将0.5molSO₂气体与0.5molH₂S气体混合后，气体的分子总数为N_A
	D．	6g二氧化硅中含Si-O键数为0.2N_A

4．在NH₄Cl饱和溶液中分别加入①Mg；②NH₄Cl（固）；③NH₄HCO₃；④H₂O；⑤氯水；⑥Cu．能使该溶液的pH值增大的是（　　）

	A．	溴乙烷与NaOH水溶液混合加热后，经冷却，加入硝酸银溶液有淡黄色沉淀
	B．	淀粉在硫酸作用下水解得到葡萄糖，再加入新制银氨溶液并水浴加热，可得银镜
	C．	检验溴乙烷消去产物中的乙烯，可将反应逸出的气体直接通入酸性KMnO₄溶液中
	D．	通过核磁共振氢谱的方法，可以检验出溴乙烷在NaOH水溶液中水解的产物有乙醇生成

1．

今年两会的一个主题是环境保护，治理雾霾天气是我们目前最主要的一个任务．如图是北京统计的雾霾天气的来源和成分分析：下列对于治理雾霾天气措施描述不正确的是（　　）

	A．	充分的洗涤燃煤，除去燃煤表面的灰尘
	B．	加快我国由“燃煤”时代进入到“油气”时代的步伐
	C．	采用催化转换技术将汽车尾气中的NO₂和CO转化为无毒气体
	D．	处理NO₂的一种方法是利用甲烷催化还原NO₂，若CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）；△H=-512kJ•mol^-1，则1g甲烷处理NO₂需要放出16kJ的热量

8．据报道，某些花岗岩会产生具有放射性的氡（${\;}_{86}^{222}$Rn），从而对人体造成伤害，该核素核内中子数与质子数之差为（　　）

5．

丁子香酚可做香味剂，萨罗可做消毒剂，二者的结构简式如图所示，下列说法不正确的是（　　）

	A．	萨罗的分子式为C₁₃H₁₀O₃
	B．	丁子香酚和萨罗均能与氯化铁溶液发生显色反应
	C．	丁子香酚与浓溴水只发生取代反应
	D．	萨罗和丁子香酚均能发生氧化反应

6．下列互为同位素的一组是（　　）

	A．	金刚石和石墨		B．	^m_nX和^w_nX
	C．	质子数相同、中子数不同的微粒		D．	¹1H和²1H

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