Question

（1）用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ?mol^-1
若用标准状况下4.48L CH₄还原NO₂至N₂，整个过程中转移的电子总数为

 

（阿伏加德罗常数的值用N_A表示），放出的热量为

 

kJ．
（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

 

．
（3）甲硅烷（SiH₄）是一种无色液体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成（SiO₂）和水．已知室温下10g甲硅烷自燃放出热量446kJ，表示其燃烧热的热化学方程式为：

 

．
（4）使Cl₂和H₂O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO₂是放热反应，当1mol Cl₂参与反应时释放145kJ的热量，写出这个反应的热化学方程式：

 

．

Answer 1

考点：有关反应热的计算,热化学方程式

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ?mol^-1，利用盖斯定律将

①+②

2

可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-

574+1160

2

kJ?mol^-1=867kJ?mol^-1，以此解答该题；
（2）依据中和热的概念是强酸强碱的稀溶液完全反应生成1mol水放出的热量，标注物质聚集状态和对应反应焓变得到；
（3）根据甲硅烷的质量计算1mol甲硅烷燃烧放出的热量，结合化学方程式书写热化学方程式．注意物质的聚集状态和反应热的单位等问题；
（4）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焓变．

解答： 解：（1）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ?mol^-1，
利用盖斯定律将

①+②

2

可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-

574+1160

2

kJ?mol^-1=867kJ?mol^-1，n（CH₄）=0.2mol，整个过程中转移的电子总数为0.2mol×8N_A=1.6N_A=9.6×10²³，
放出的热量为0.2mol×867kJ?mol^-1=173.4kJ，
故答案为：1.6N_A；173.4；
（2）1mol H₂SO₄与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6kJ热量，H₂SO₄与NaOH反应的中和热的热化学方程式为：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O （l）△H=-57.3 kJ?mol^-1，
故答案为：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O （l）△H=-57.3 kJ?mol^-1；
（3）n（SiH₄）=

10g

32g/mol

=

10

32

mol，则1molSiH₄燃烧放出的热量为：446kJ×

32

10

=1427.2kJ，
反应的化学方程式为：SiH₄+O₂=SiO₂+2H₂O，则热化学方程式为：SiH₄（g）+O₂（g）=SiO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1427.2kJ/mol，
故答案为：SiH₄（g）+O₂（g）=SiO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1427.2kJ/mol；
（4）使Cl₂和H₂O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO₂是放热反应，当1mol Cl₂参与反应时释放145kJ的热量，2mol氯气完全反应放热290 kJ，热化学方程式为2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290 kJ?mol^-1，
故答案为：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290 kJ?mol^-1．

点评：本题考查反应热以及氧化还原反应的计算，侧重于学生的计算能力和分析能力的考查，注意盖斯定律的应用，题目难度中等．