题目内容

16．写出下列反应的热化学方程式
（1）N2（g）与H2（g）反应生成1mol NH3（g），放出46.1KJ热量．
（2）0.5mol CH4完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时，放出445kJ的热量．
（3）如图所示是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式：
（4）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，贮氢合金可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为CO（g）+3H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-206kJ•mol-1．
已知温度为T时：
CH4（g）+2H2O═CO2（g）+4H2（g）△H=+165KJ•mol
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41KJ•mol．

分析 （1）根据N2（g）与H2（g）反应生成1mol NH3（g），放出46.1KJ热量，则1molN2（g）与3molH2（g）反应生成2mol NH3（g），放出46.1×2KJ热量，据此书写；
（2）根据0.5mol CH4完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时，放出445kJ的热量，则1mol CH4完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时，放出890kJ的热量，据此书写；
（3）由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368-134=234kJ，根据热化学方程式书写原则进行书写；
（4）已知：①CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165kJ•mol-1
②CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ•mol-1，
根据盖斯定律，②-①可得．

解答 解：（1）因为N2（g）与H2（g）反应生成1mol NH3（g），放出46.1KJ热量，则1molN2（g）与3molH2（g）反应生成2mol NH3（g），放出46.1×2KJ热量，所以反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ•mol-1；故答案为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ•mol-1；
（2）因为0.5mol CH4完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时，放出445kJ的热量，则1mol CH4完全燃烧生成CO2（g）和H2O（l）时，放出890kJ的热量，所以反应的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△=-890kJ•mol-1；故答案为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△=-890kJ•mol-1；
（3）由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量为：368-134=234kJ，
反应热化学方程式为：NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ•mol-1 ．
故答案为：NO2（g）+CO（g）=NO（g）+CO2（g）△H=-234 kJ•mol-1 ；
（4）已知：①CH4（g）+2H2O（g）═CO2（g）+4H2（g）△H=+165kJ•mol-1
②CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=-41kJ•mol-1，
根据盖斯定律，②-①可得：CO（g）+3H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-206kJ•mol-1 ，
故答案为：CO（g）+3H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-206kJ•mol-1 ．

点评 本题考查了热化学方程式的书写，题目难度中等，注意掌握盖斯定律的应用和热化学方程式的书写原则，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．

练习册系列答案
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6．一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料．有机物加氢反应中镍是常用的催化剂．但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒，在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2，为弄清该方法对催化剂的影响，查得资料如下：

则：（1）①不用通入O2氧化的方法除去CO的原因是避免O2与Ni反应再使其失去催化作用．
②SO2（g）+2CO（g）=S（s）+2CO2（g）△H=-270kJ/mol．
（2）工业上用一氧化碳制取氢气的反应为：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），已知420℃时，该反应的化学平衡常数K=9．如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol，5min末达到平衡，则此时CO的转化率为75%，H2的平均生成速率为0.045mol•L-1•min-1．
（3）为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放量意义重大．机动车尾气污染物的含量与空/燃比 （空气与燃油气的体积比）的变化关系示意图如图Ⅲ所示，请解释：
①随空/燃比增大，CO和CxHy的含量减少的原因是空/燃比增大，燃油气燃烧更充分，故CO、CxHy含量减少．
②当空/燃比达到15后，NOx减少的原因可能是因为反应 N2（g）+O2（g）?2NO（g） 是吸热反应，当空/燃比大于15后，由于燃油气含量减少，燃油气燃烧放出的热量相应减少，环境温度降低，使该反应不易进行，故NOx减少．
7．（1）已知：在1×105Pa条件下，氢气的标准燃烧热是285.8kJ•mol-1，下列热化学方程式正确的是B
A．H2O（g）=H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）△H=+285.8kJ•mol-1
B．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-517.6kJ•mol-1
C．H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O（g）△H=-285.8kJ•mol-1-
D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=+517.6J•mol-1
（2）科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的．”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应．
①P4（s，白磷）+5O2（g）=P4O10（s）；△H=-2983.2kJ•mol-1
②P（s，红磷）+$\frac{5}{4}$O2 （g）=$\frac{1}{4}$P4O10（s）△H=-738.5kJ•mol-1-
则白磷转化为红磷的热化学方程式P4（白磷，s）═4P（红磷，s）△H=-29.2kJ•mol-1．相同的状况下，能量较低的是红磷；白磷的稳定性比红磷低（填“高”或“低”）．
4．在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g），其平衡常数K和温度t的关系如下：
t℃70080085010001200
K2.61.71.00.90.6
（1）K的表达式为：K=$\frac{c（CO）．c（{H}_{2}O）}{c（C{O}_{2}）．c（{H}_{2}）}$；
（2）该反应的正反应为放热反应（“吸热”或“放热”）；原因是升高温度平衡常数减小，平衡逆向移动
（3）能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是：D
A．混合气体总的物质的量不变　      B．容器中压强不变
C．混合体系中平均摩尔质量不变 　　 D．混合气体中CO浓度不变
（4）在850℃时，可逆反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g），在该容器内各物质的浓度变化如下：
时间/minCO2 （mol/L）H2 （mol/L）CO （mol/L）H2O（ mol/L）
00.2000.30000
20.1380.2380.0620.062
3c1c2c3c3
4c1c2c3c3
试计算：（要求写出简单的计算过程）
①前2min，CO2的平均反应速率；
②3min-4min达到平衡时CO的平衡浓度c3（c3精确到小数点后面三位数）．
11．甲、乙两容器，甲的容积固定，乙的容积可变．在一定温度下，向甲中通入1mol N2和2mol H2，反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为0.6mol．
（1）甲中N2的转化率是30%，该反应的平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）•{c}^{3}（{H}_{2}）}$．
（2）相同温度下，向乙中通入1molNH3，且保持容积与甲相同，当反应达到平衡时，各物质的浓度与甲平衡中相同．起始时乙中还须通入0.5mol N2和0.5mol H2．
1．一定温度下定容密闭容器中，对可逆反应A（g）+2B（g）?3C（g） 的下列叙述中，能说明反应已达到平衡的是（　　）
A．B的消耗速率与B的生成速率相等
B．单位时间内消耗3a mol C，同时生成a mol A
C．容器内的压强不再变化
D．混合气体的密度不再变化
8．据交叉分类法，请用直线将下面的酸与酸的分类连接起来：

你还可以补充的酸的分类标准是：酸性强弱（或沸点高低），从而将酸分成强酸、弱酸（或难挥发性酸、挥发性酸）．
5．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．硫酸溶液与氢氧化钡溶液：H++SO42-+Ba2++OH-═H2O+BaSO4↓
B．硫酸与氢氧化镁溶液：H++OH-═H2O
C．碳酸钙与稀硝酸：CO32-+2H+═CO2↑+H2O
D．铁与稀硫酸反应：Fe+2H+═Fe2++H2↑
6．用NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法正确的有（　　）
A．1molNa2O2晶体中共含有4NA个离子
B．0.1mol AlCl3完全水解转化为氢氧化铝胶体，生成0.1NA个胶粒
C．常温常压下16gO2和O3混合气体含有NA个氧原子
D．1mol/LNa2CO3溶液中含有NA个CO32-

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