题目内容

3．有一部分化学反应的反应热测定起来很困难，我们可以根据盖斯定律计算获得．如同素异形体之间的转化反应热数值小且转化慢，测定较困难．已知：
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
写出白磷转化为红磷的热化学方程式：P4（s，白磷）═4P（s，红磷）△H=-29.2kJ•mol-1．则对应下列化学反应过程中的能量变化图，能正确反映出由白磷转化为红磷的是B．（填序号）

分析 利用盖斯定律可以解答，从待求反应出发，分析待求反应中的反应物和生成物在已知反应中的位置，通过相互加减可得待求反应的焓变，根据反应物和产物能量高低结合反隐多个吸放热情况来判断图中内容．

解答 解：已知：P4（s，白磷）+5O2（g）═P4O10（s）△H=-2983.2kJ•mol-1　①，
P（s，红磷）+$\frac{5}{4}$O2（g）═$\frac{1}{4}$P4O10（s）△H=-738.5kJ•mol-1　②，
据盖斯定律，①-②×4可得：P4（s，白磷）═4P（s，红磷）△H=-29.2 kJ•mol-1，所以反应释放热的，表明反应物白磷的能量高于产物红磷具有的能量，图B是正确的
，故答案为：P4（s，白磷）═4P（s，红磷）△H=-29.2 kJ•mol-1；B．

点评 有关盖斯定律的习题，首先要根据所求的反应分析，分析以下几点：
1、所求反应中的反应物在哪个反应了？是反应物还是生成物？
2、所给反应中哪些物质是所求反应中没有的？
3、如何才能去掉无用的？然后，通过相互加减，去掉无关物质．
将所对应的△H代入上述化学方程式的加减中就可以了．

练习册系列答案
相关题目
1．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸，其设计的模拟装置如图：

（1）设$\frac{V（C{l}_{2}）}{V（C{H}_{4}）}$=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x的取值范围是x≥4．
（2）B装置有三种功能：①通过观察气泡控制气体流速；②使气体均匀混合；③干燥混合气体．
（3）D装置的石棉中均匀附着KI粉末，其作用是吸收过量的氯气．
（4）E装置的作用是吸收氯化氢，球形漏斗作用是防止倒吸．
（5）在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，置换出黑色小颗粒的化学方程式为CH4+2Cl2$\stackrel{光照}{→}$C+4HCl，可见有机反应有很多副反应．
（6）一段时间后，E装置内出现的现象是液体分层，上下两层均为无色液体．从E中分离出盐酸的最佳操作为分液．该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气的主要成分可能是A　B（填编号）．
A．CH4　   B．CH3Cl　   C． CHCl3　   D．CCl4．
2．下列各元素中，符合前六个电离能（eV）的是（　　）
IE1IE2IE3IE4IE5IE6
11244864392490
A．BB．CC．ND．O
11．向2L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：
xA（g）+yB（g）?pC（g）+qD（g）
已知：平均反应速率vC=$\frac{1}{2}$vA；反应2min时，A的浓度减少了$\frac{1}{3}$，B的物质的量减少了$\frac{a}{2}$mol，有a mol D生成．
回答下列问题：
（1）反应2min内，vA=$\frac{a}{12}$mol/（L•min）；
（2）化学方程式中，x：y：p：q=2：3：1：6；
（3）反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为$\frac{a}{b}$×100%；
（4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5a mol，则该反应的△H＜0；（填“＞”“＜”或“=”）
（5）如果其他条件不变，将容器的容积变为1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率增大，（填“增大”、“减小”或“不变”）理由是体积减小，反应物浓度增大，因而使反应速率增大；
②平衡时反应物的转化率减小，（填“增大”、“减小”或“不变”）理由是体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动，因而使反应物转化率减小．
18．在一定条件下，N2和H2完全反应生成1molNH3放热46.0kJ热量．写出氨分解为氢气和氮气的热化学方程式2NH3（g）=N2（g）+3H2（g）△H=+92KJ/mol．
8．为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施．化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算．
（1）实验测得，5g液态甲醇（CH3OH）在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式2CH3OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452.8KJ/mol．
（2）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能．从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程．在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量．
化学键H-HN-HN≡N
键能/kJ•mol-1436391945
已知反应N2+3H2?2NH3△H=a kJ•mol-1．试根据表中所列键能数据估算a的数值为-93．
（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算．
已知：C（s，石墨）+02（g）=C02（g）△H1=-akJ•mol-1
2H2（g）+02（g）=2H20（l）△H2=-bkJ•mol-1
2C2H2（g）+502（g）=4C02（g）+2H20（l）△H3=-ckJ•mol-1
根据盖斯定律，计算298K时由C（s，石墨）和H2（g）生成1mol C2H2（g）反应的焓变：△H=（0.5c-0.5b-2a）kJ•mol-1．
15．通过煤的气化和液化，使碳及其化合物得以广泛应用．
I．工业上先用煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H2时，存在以下平衡：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
（1）向1L恒容密闭容器中充入CO和H2O（g），800℃时测得部分数据如下表．
t/min01234
n（H2O）/mol0.6000.5200.4500.3500.350
n（CO）/mol0.4000.3200.2500.1500.150
则该温度下反应的平衡常数K=1.2．（保留2位有效数字）
（2）相同条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molCO、1mol H2O（g）、2molCO2、2mo1H2，此时v （正）＜ v （逆）（填“＞”“=”或“＜”）．
Ⅱ．已知CO（g）、H2（g）、CH3OH（l）的燃烧热分别为283kJ•mol-1、286kJ•mol-1、726kJ•mol-1'．
（3）利用CO、H2合成液态甲醇的热化学方程式为CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=-129kJ•mol-1．
（4）依据化学反应原理，分析增加压强对制备甲醇反应的影响增加压强使反应速率加快，同时平衡右移，CH3OH产率增大．
Ⅲ．为摆脱对石油的过度依赖，科研人员将煤液化制备汽油，并设计了汽油燃料电池，电池工作原理如右图所示：一个电极通入氧气，另一电极通入汽油蒸气，电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．
（5）以辛烷（C8H18）代表汽油，写出该电池工作时的负极反应方程式C8H18-50e-+25O2-=8CO2+9H2O．
（6）已知一个电子的电量是1.602×10-19C，用该电池电解饱和食盐水，当电路中通过1.929×105C的电量时，生成NaOH80g．
Ⅳ．煤燃烧产生的CO2是造成温室效应的主要气体之一．
（7）将CO2转化成有机物可有效地实现碳循环．如：
a．6CO2+6H2O$\stackrel{光照、叶绿素}{→}$ C6H12O6+6O2       
b．2CO2+6H2$→_{△}^{催化剂}$C2H5OH+3H2O
c．CO2+CH4$→_{△}^{催化剂}$CH3COOH         
d．2CO2+6H2$→_{△}^{催化剂}$CH2=CH2+4H2O
以上反应中，最节能的是a，反应b中理论上原子利用率为46%．
12．有甲、乙、丙三瓶等体积、等物质的量浓度的硫酸．若将甲用水稀释，乙中加入适量的BaCl2溶液，丙不变，然后用等浓度的NaOH溶液中和，至完全反应时，所需NaOH溶液的体积是（　　）
A．丙＞乙＞甲B．甲=丙＞乙C．乙＞丙＞甲D．甲=乙=丙
13．A、B、C、D四种短周期元素，原子序数依次增大．已知A与B、C、D均能形成含10个电子或18个电子的分子，其中相对分子质量最小的分子含A的质量分数为25%；B是形成化合物种类最多的元素；A原子与D可形成原子个数比为1：1或2：1的化合物．请回答：
（1）C的元素名称氮．
（2）A与B、A与D形成含18个电子的化合物的分子式分别是C2H6、H2O2．
（3）D与B、C可分别形成原子个数比为1：1的化合物，它们都是大气污染物，两者在催化剂存在下反应，可生成两种对大气无污染的气体．该反应的化学方程式2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2．
（4）请写出一种由A、C、D三种元素形成的常见无机化合物（填名称）硝酸，其溶液对水的电离起（填“抑制”、“促进”或“不影响”）抑制作用，原因是硝酸电离产生H+，抑制水的电离．

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