题目内容
【题目】Ⅰ.已知下列热化学方程式:
①2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-220.0 kJmol-1;
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH =-393.5 kJmol-1;
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-566.0 kJmol-1;
④CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH =-890.0 kJmol-1。
请回答下列问题:
(1)CO的燃烧热为________________。
(2)炽热的木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳的反应为___ (填“放热”或“吸热”)反应,理由是____________。
(3)写出甲烷与氧气反应生成CO的热化学方程式:_________________________。
Ⅱ.常温常压下,一定质量的无水乙醇(C2H5OH)完全燃烧时放出热量Q kJ,其燃烧生成的CO2用过量饱和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,请写出乙醇燃烧的热化学方程式__________________________。
【答案】-283.0 kJmol-1吸热由热化学方程式①减去热化学方程式②可得C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=+173.5 kJmol-12CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(g) ΔH=-1 214.0 kJmol-1C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH=-2Q kJmol-1
【解析】
Ⅰ. (1) 燃烧热(ΔcH0)是指物质与氧气进行完全燃烧反应时放出的热量;根据反应③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=-566.0 kJmol-1得反应CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-890.0 kJmol-1,由故CO的燃烧热为-283.0 kJmol-1;
(2)由热化学方程式①减去热化学方程式②可得C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=+173.5 kJmol-1,故炽热的木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳的反应为吸热反应;
(3)已知③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=-566.0 kJmol-1;④CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH4=-890.0 kJmol-1;根据盖斯定律,由④×2+③得反应2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(g) ΔH=ΔH4×2+ΔH3=-1 214.0 kJmol-1;
Ⅱ.因生成的CO2用过量饱和石灰水完全吸收,可得100克CaCO3沉淀,CaCO3的物质的量是1mol,由碳元素守恒可知,二氧化碳的物质的量也为1mol,即生成1mol二氧化碳放出的热量为Q,而完全燃烧1摩尔无水乙醇时生成2mol二氧化碳,则放出的热量为Q×2=2Q,热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-2QkJ/mol。
【题目】氮是重要的非金属元素,其化合物在生产、生活中广泛存在。
(1)键能是指在将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需的能量。已知下列化学键的键能如下表:
化学键 | N≡N | O=O | N—N | N—H | O—H |
键能/ kJ·mol1 | 946 | 497 | 193 | 391 | 463 |
写出1mol气态肼(H2N—NH2)燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式________。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(NO)(甲容器)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
n(NO)(乙容器)/mol | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
n(NO)(丙容器)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
① 该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。
② 乙容器在50min时达到平衡状态,则NO的浓度是____________,0~50min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=____________。
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1molNO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
① A、C两点的浓度平衡常数关系:Kc(A)______Kc(C)(填“<”、“>”或“=”)。
② A、B、C三点中NO2的转化率最高的是______(填“A”、“B”或“C”)点。
③ 计算B点时该反应的压强平衡常数Kp(B)=______(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。