题目内容

13．NA为阿伏加德罗常数，C2H2（g）完全燃烧生成CO2和液态水的反应，有5NA个电子转移时，放出650kJ的热量，该反应的热化学方程式为2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=-2600kJ•mol-1．

分析 在C2H2（气态）完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，0.5mol乙炔发生反应放出650kJ的热量，所以2mol乙炔完全反应有20NA个电子转移时，放出2600kJ的热量，依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和对应反应的焓变．

解答 解：在C2H2（气态）完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，0.5mol乙炔发生反应放出650kJ的热量，所以2mol乙炔完全反应有20NA个电子转移时，放出2600kJ的热量，则热化学方程式为：2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=-2600 kJ•mol-1，
故答案为：2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=-2600 kJ•mol-1．

点评 本题考查热化学方程式的书写、盖斯定律、依据氧化还原反应电子转移计算反应热等，题目较简单，注意盖斯定律的理解与运用．

练习册系列答案
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3．二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚（CH3OCH3）．
请回答下列问题：
（1）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：（甲醇：CH3OH）
①2H2（g）+CO（g）═CH3OH（g）；△H=-90.8kJ•mol-1
②2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ•mol-1
则利用水煤气合成二甲醚的总反应的热化学方程式为3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-246.4kJ•mol-1．
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是ce（填字母代号）．
a．高温高压          b．加入催化剂        c．减少CO2的浓度
d．增加CO的浓度    e．分离出二甲醚
（2）、已知反应②2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质CH3OHCH3OCH3H2O
浓度/（mol•L-1）0.440.60.6
①比较此时正、逆反应速率的大小：v正＞ v逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．
②若加入CH3OH后，经10min反应达到平衡，此时c（CH3OH）=0.04mol/L；该时间内反应速率v（CH3OH）=0.16 mol/（L•min）．
4．火力发电厂释放出大量的氮氧化物（NOx）、二氧化硫和二氧化碳等气体会对环境造成严重影响．对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ/mol
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ/mol
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867 kJ/mol．
（2）脱碳．将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H3
①取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述CO2转化为甲醇的反应热△H3＜0（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数表达式为$\frac{c（{CH}_{3}OH）•c{（H}_{2}O）}{c（{CO}_{2}）{•c}^{3}{（H}_{2}）}$．

②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2，进行上述反应．测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．

试回答：0～10min内，氢气的平均反应速率为0.225mol/（L•min）．第10min后，若向该容器中再充入1mol CO2和3mol H2，则再次达到平衡时CH3OH（g）的体积分数变大（填“变大”、“减少”或“不变”）．
（3）脱硫．
①有学者想利用如图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料，A、B是惰性电极．则电子流出的电极为A（用A或B表示），A极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+．

②某种脱硫工艺中将废气处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物，可作为化肥．硫酸铵和硝酸铵的水溶液pH＜7，其原因用离子方程式表示为NH4++H2O?NH3．H2O+H+；常温下，向一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的氨水溶液，使溶液中的NO3-和NH4+的物质的量浓度相等，则溶液的pH=7（填写“＞”“=”或“＜”）．
1．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）
A．已知H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）；△H=-241.8 kJ•mol-1，则氢气的燃烧热为241.8 kJ•mol-1
B．已知C（石墨，s）=C（金刚石，s）；△H=+1.9 kJ•mol-1，则石墨比金刚石稳定
C．已知NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）；△H=-57.3 kJ•mol-1，则含1mol NaOH的稀溶液与1mol的稀醋酸完全中和，放出的热量也等于57.3kJ
D．已知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g））△H=a kJ•mol-1、2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=b kJ•mol-1，则a＞b
8．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板．某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得氯化铁溶液，准备采用如图步骤：

（1）请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
③Fe和Cu ④HCl⑤HCl和FeCl2 ⑥Cl2
（2）合并溶液通入⑥的离子反应方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-．
（3）若向②中加入氢氧化钠溶液，其实验现象为先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色．
（4）若向废液中加入任意质量的①物质，下面对充分反应后的溶液分析合理的是D
A．若无固体等剩余，则溶液中一定有Fe3+
B．若有固体存在，则溶液中一定没有Cu2+
C．若溶液中有Cu2+，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe3+，则一定还有Cu2+．
18．我国卫星发射所用的长征2号火箭的主要燃料是偏二甲肼（C2H8N2），氧化剂是NO2，燃烧产物只有N2、CO2和H2O．有的国家用肼（N2H4）作为火箭发动机的燃料．NO2为氧化剂，反应生成N2和水蒸气．已知：N2（g）+2O2（g）═2NO2（g）△H=+67.7kJ•mol-1；N2H4（g）+O2（g）═N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ•mol-1．下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中正确的是（　　）
A．2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O （l）△H=+1135.7kJ•mol-1
B．2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（l）△H=-1135.7kJ•mol-1
C．N2H4（g）+NO2（g）═$\frac{3}{2}$N2（g）+2H2O（g）△H=+1135.7kJ•mol-1
D．2N2H4（g）+2NO2（g）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1135.7kJ•mol-1
5．在密闭容器中，将1.0molCO与1.0molH2O混合加热到800℃，发生下列反应：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）．一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5mol．则下列说法正确的是（　　）
A．427℃时该反应的平衡常数为9.4，则该反应的△H＞0
B．800℃下，该反应的化学平衡常数为0.25
C．同温下，若继续向该平衡体系中通入1.0mol的H2O（g），则平衡时H2O（g）转化率为66.7%
D．同温下，若继续向该平衡体系中通入1.0mol的CO（g），则平衡时H2O（g）物质的量分数为11.1%
2．已知稀溶液中，1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）=$\frac{1}{2}$Na2SO4（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol．
3．下列化学方程式属氧化还原反应的是（　　）
A．H2S+CuSO4═H2SO4+CuS↓B．H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
C．2NaOH+CO2═Na2CO3+H2OD．Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2↑

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