题目内容

11．由化学能转变的热能或电能是人类使用的最主要的能源．
（1）在25℃、101kPa下，16g的甲醇（液）（CH3OH）完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-704KJ/mol．
（2）化学反应中放出的热能（焓变，△H）与反应物和生成物的键能（E）有关．
已知：H2 （g）+Cl2 （g）═2HCl （g）△H=-185kJ/mol
E（H-H）=436kJ/mol       E（Cl-Cl）=243kJ/mol
则E（H-Cl）=432kJ/mol．
（3）如图是N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图，请计算每生成1mol NH3放出热量为：46.1kJ．
（4）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注．已知：
2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═Cu2O（s）△H=-169kJ•mol-1，
C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol-1，
2Cu（s）+O2（g）═2CuO（s）△H=-314kJ•mol-1
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为C（s）+2CuO（s）=Cu2O（s）+CO（g）△H=+34.5kJ•mol-1．

分析 （1）依据燃烧热概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，题干所给量计算16g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放热，结合热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应焓变；
（2）反应热=反应物总键能-生成物总键能，据此计算；
（3）依据图象分析，生成2mol氨气反应焓变=断裂化学键吸收能量-形成化学键放出能量计算得到1mol氨气放出热量；
（4）根据盖斯定律结合热化学方程式的书写方法来书写．

解答 解：（1）在25℃、101kPa下，16g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热352kJ，32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为704KJ；则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-704kJ•mol-1，
故答案为：CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-704kJ•mol-1；
（2）436kJ/mol+243kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=432KJ/mol，故答案为：432KJ/mol；
（3）如图是N2和H2反应生成2mol NH3过程中能量变化示意图，反应焓变△H=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以生成1mol氨气放热46.1KJ；
故答案为：46.1 kJ；
（4）已知：①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═Cu2O（s）△H=-169kJ•mol-1，
②C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol-1，
③2Cu（s）+O2（g）═CuO（s）△H=-314kJ•mol-1
用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的化学方程式为C（s）+2CuO （s）=Cu（s）+CO（g），
该反应可以是②-③-$\frac{1}{2}$×①，反应的焓变是-110.5kJ•mol-1-（-314kJ•mol-1）-$\frac{1}{2}$×（-169kJ•mol-1）=34.5kJ•mol-1，
故答案为：C（s）+2CuO（s）=Cu2O（s）+CO（g）△H=+34.5kJ•mol-1．

点评 本题考查反应热的有关计算，题目难度中等，注意掌握根据盖斯定律、热化学方程式、燃烧热等进行的计算．

练习册系列答案
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1．为了探究氯水的漂白性，某化学兴趣小组从A、B、C、D中选用仪器制备干燥、纯净的氯气，并设计了如图实验：

（1）请写出实验室制取Cl2的化学反应方程式：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）不考虑收集气体，若气流从左向右制备干燥、纯净的氯气时仪器连接顺序为ACC（填写字母，仪器可以重复使用）．
（3）将干燥的氯气通入后，E图集气瓶中湿润的有色布条很快褪色，而干燥的有色布条没有很快褪色，由此认为HClO（填化学式）具有漂白性．甲同学认为兴趣小组的设计存在缺陷，应该做如下修改：先通过干燥的有色布条，再通过湿润的有色布条
（4）E的烧杯中NaOH溶液所起的作用是吸收过量的氯气，烧杯中所发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
（5）为保证实验安全，当氯气以每分钟1.12L（标准状况）的流速匀速通入时，若实验需耗时5min，小烧杯中盛2mol．L-1NaOH溶液的体积至少应为250mL．
2．化学与环境密切相关．近年来雾霾问题已成为百姓所关注的主要问题，今年入秋以来，我国大部分地区更是“霾伏”四起，部分地区持续出现中度至重度霾，环境治理刻不容缓．回答下列问题：
（1）下列有关说法正确的是AC
A．光化学烟雾是氮氧化物与碳氢化合物受紫外线作用后产生的有毒烟雾
B．PH小于7的雨水都是酸雨
C．PM2.5含量的增加是形成雾霾天气的重要原因之一
D．大气中CO2含量的增加会导致臭氧空洞的加剧
（2）盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”．现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：
①工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；（两个）；不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是生成等量的硫酸铜时需要硫酸较多且生成的二氧化硫污染环境（答两点）
②在一定体积的10mol•L-1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol．则浓硫酸的实际体积大于（填“大于”、“等于”或“小于”）180mL．
③若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液（如KNO3溶液），则该反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O
④将8gFe2O3投入到150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉，充分反应后，收集到1.68LH2（标准状况），同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol•L-1的NaOH溶液150mL．则原硫酸的物质的量浓度为2mol/L．
19．向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5，在温度为T时发生如下反应PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）△H=+124kJ•mol-1．反应过程中测定的部分数据见表：
时间t/s050150250350
n（PCl3）/mol00.160.190.20.2
回答下列问题：（1）反应在前50s的平均速率v（PCl5）=0.0016mol/（L•s）
（2）温度为T时，该反应的化学平衡常数=0.025
（3）上述反应到达平衡状态时，PCl3的体积分数为16.7%
要提高平衡时PCl3的体积分数，可采取的措施有CD
A．温度不变，压缩容器体积增大压强       B．使用高效催化剂
C．温度和体积不变，减小PCl5的起始量     D．体积不变，提高反应温度
（4）在温度为T时，若起始时向容器中充入0.5mol PCl5和a mol Cl2平衡时PCl5的转化率仍为20%，则a=0.1
（5）在热水中，五氯化磷完全水解，生成磷酸（H3PO4），该反应的化学方程式是PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl．
6．3，5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，其合成反应如下：
该反应后的混合物含有：3，5-二甲氧基苯酚、甲醇、水和HCl．
已知：甲醇、乙醚和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性质如下表：
物质沸点/℃熔点/℃密度（20℃）/（g/cm3）溶解性
甲醇64.7-0.795易溶于水
乙醚34.5-0.7138难溶于水
3，5-二甲氧基苯酚17236-易溶于甲醇、乙醚、微溶于水
现在实验室对反应后的混合物进行分离提纯：
（1）利用与其它物质 差异较大的特点，可先用蒸馏法分离出甲醇，蒸馏操作时使用的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶．
（2）①蒸馏出甲醇后，加入乙醚进行萃取、分液操作，有机层在分液漏斗的上层．
②双项选择：选用乙醚这种试剂的主要原因是BC．
A．乙醚易挥发
B．3，5-二甲氧基苯酚在乙醚中溶解度大于在水中的溶解度
C．乙醚难溶于水
D．3，5-二甲氧基苯酚熔点较低
（3）经上述步骤分离得到的有机层再用饱和NaHCO3溶液洗涤，其目的是除去HCl．
（4）洗涤完成后，加入无水CaCl2干燥，过滤除去干燥剂，蒸馏除去乙醚，得到固体产物，为进一步提纯固体产物还要进行重结晶操作．
16．“低碳经济”已成为科学家研究的主要课题之一．
（1）已知：H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol             
2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH（l）+O2（g）=CO （g）+2H2O（l）△H=-442.8KJ/mol．
（2）用惰性电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如图所示，b电极上的电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O．
3．用”＞”、”＜”填写下表
第一电离能电负性晶格能沸点
O＜NCl＜FNaCl＜CaOHF＞HCl
20．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理是先用乙醇制备出乙烯，再将乙烯通入溴水中发生如下反应：CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br．可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚．用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示．回答下列问题：
（1）写出装置A中制备乙烯的化学方程式C2H5OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
（2）实验开始要尽可能快地把反应温度提高到170℃，其最主要目的是D．
A．引发反应    B．加快反应速度     C．防止乙醇挥发     D．减少副产物乙醚生成
（3）在装置C中应加入C （填正确选项前的字母），其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体．
A．水    B．浓硫酸       C．氢氧化钠溶液      D．饱和碳酸氢钠溶液
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）．
（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用b洗涤除去．
A．水    B．氢氧化钠溶液    C．碘化钠溶液    D．乙醇
（6）装置B的作用有两个，分别是检查实验进行时试管D是否发生堵塞和防止倒吸．
（7）若产物中有少量副产物乙醚，可用蒸馏法的方法除去．
（8）反应过程中应用冷水冷却装置D，但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品熔点低，过度冷却会凝固而堵塞导管口．
（9）判断该制备反应已经结束的最简单方法是D中溴水完全褪色．
1．实验室可以用纯净的氯气和铁粉反应制取少量氯化铁固体，其反应装置示意图如下：

回答下列问题：
（1）A装置可制取氯气，反应前分液漏斗中药品为浓盐酸，圆底烧瓶中药品为二氧化锰．
（2）写出A装置中制取氯气所发生的化学方程式是MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（3）装置B中盛放的试剂是饱和食盐水．
（4）装置E的作用是安全瓶，防止倒吸．
（5）装置F的作用是尾气吸收，其反应的化学方程式是2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O．

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