题目内容

计算:
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为
 
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(2)已知拆开1mol H-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为
 
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(3)若pH=12的NaOH溶液100mL,要使它的pH为11.(体积变化忽略不计)
如果加入蒸馏水,应加
 
mL;
如果加入pH=10的NaOH溶液,应加
 
mL;
如果加0.01mol/L HCl,应加
 
mL.
考点:热化学方程式,酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算
专题:化学反应中的能量变化,电离平衡与溶液的pH专题
分析:(1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量;在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,32g甲醇燃烧生成CO2和液化学反应中,化学键断裂吸收能量,形成新化学键放出能量,根据方程式计算分别吸收和放出的能量,以此计算反应热并判断吸热还是放热.态水时放热22.68kJ×32=725.76kJ,1mol甲醇质量为32克,所以完全燃烧1mol甲醇生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ,根据燃烧热的概念分析即可解答;
(2)化学反应中,化学键断裂吸收能量,形成新化学键放出能量,根据方程式计算分别吸收和放出的能量,以此计算反应热并判断吸热还是放热;
(3)①先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度,再根据C1V1=C2(V1+V2)计算加入的水体积;
②先根据溶液的pH计算氢氧根离子浓度,再根据C1V1+C2V2=C3(V1+V2)计算加入的氢氧化钠溶液体积;
③先计算混合溶液中氢氧根离子浓度,再根据C(OH-)=
n(碱)-n(酸)
V(酸)+V(碱)
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解答: 解:(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,32g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ×32=725.76kJ,1mol甲醇质量为32克,所以完全燃烧1mol甲醇生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ,燃烧热的热化学方程式为:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ?mol-1;
故答案为:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8 kJ?mol-1;
(2)在反应N2+3H2?2NH3中,断裂3molH-H键,1mol N三N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ;
故答案为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ?mol-1;
(3)①pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L,设加入水的体积是V2,C1V1=C2(V1+V2)=0.01mol/L×0.1L=(0.1+V2)L×0.001mol/L,V2=
0.01mol/L×0.1L
0.001mol/L
=0.9L=900mL,
故答案为:900;
②pH=12 的NaOH溶液中氢氧根离子浓度是0.01mol/L,pH=11的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.001mol/L,pH=10的氢氧化钠溶液中氢氧根离子浓度是0.0001mol/L,
设加入pH=10的NaOH溶液体积是V2,C1V1+C2V2=C3(V1+V2)=0.01mol/L×0.1L+0.0001mol/L×V2=0.001mol/L(0.1+V2),V2=1L=1000mL,
故答案为:1000;
③盐酸的浓度是0.01mol/L,设加入盐酸的体积是V,C(OH-)=
n(碱)-n(酸)
V(酸)+V(碱)
=
0.01mol/L×0.1L-0.01mol/L×VL
(0.1+V)L
=0.001mol/L,v=81.8mL,
故答案为:81.8.
点评:本题考查热化学方程式书写方法,键能和焓变的计算应用,pH的计算,题目难度中等,注意有关计算公式的运用,从质量守恒的角度解答
练习册系列答案
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3AlCl(g)═3Al(l)+AlCl3(g)△H=+b kJ?mol-1
则反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)△H=
 
kJ?mol-1(用含a、b的代数式表示).
(2)Al4C3是真空碳热还原-氯化法反应过程的中间产物,它可以与盐酸反应制取CH4,某新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液.某研究小组用该甲烷燃料电池作为电源,进行电解饱和MgCl2溶液的实验,如图1所示.
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,负极上发生的电极反应式为
 
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②电解氯化镁溶液的离子反应方程式为
 
;
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(法拉第常数F=9.65×l04C?mol-1),如果电能利用率为75%,则能产生的氯气体积为
 
 mL(标准状况).
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③25℃时在②所得溶液中加入适量的NaOH溶液至沉淀恰好不再变化,过滤得滤液.测得滤液的pH为13.则该溶液中由水电离出的c(OH-)为
 
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