Question

15．（1）①CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）；△H=177.7kJ/mol
②C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=-131.3kJ/mol
③0.5H₂SO₄（l）+NaOH（l）═0.5Na₂SO₄（l）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ/mol
⑤CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）；△H=-283kJ/mol
⑥HNO₃ （aq）+NaOH（aq）═NaNO₃（aq）+H₂O（l）；△H=-57.3kJ/mol
⑦2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H=-517.6kJ/mol
（a）上述热化学方程式中，不正确的有①②③
（b）根据上述信息，写出C转化为CO的热化学方程式_C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）；△H=-110.5KJ/mol．
（2）已知热化学方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1，该反应的活化能为167.2kJ•mol^-1，则其逆反应的活化能为409.0KJ/mol

（3）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=-1 160kJ•mol^-1
若用标准状况下4.48L CH₄还原NO₂生成N₂，反应中转移的电子总数为9.6×10²³或1.6N_A（阿伏加德罗常数用N_A表示），放出的热量为173.4kJ．

Answer 1

分析 （1）（a）热化学方程式要标明物质的聚集状态，并且焓变的符号和单位要正确，根据热化学方程式的书写方法来回答；
（b）结合化学反应④⑤，利用盖斯定律来回答；
（2）依据活化能的概念和实质分析判断逆反应的活化能=正反应的活化能+反应焓变；
（3）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$\frac{①+②}{2}$可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-$\frac{574+1160}{2}$kJ•mol^-1=867kJ•mol^-1，以此解答该题；

解答 解：（1）（a）根据热化学方程式的书写方法，①②③都是有错误的，错误之处分别是：①中CaO没标状态，△H=+177.7/mol，②的状态应为“g”，△H=+131．KJ/mol，③除H₂O外其它物质的状态不是“l”应为“aq”；
故答案为：①②③；
（b）结合化学反应④⑤，利用盖斯定律，反应C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）是④-⑤得来，所以焓变△H=-110.5KJ/mol，故答案为：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）；△H=-110.5KJ/mol；
（2）热化学方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1，该反应的活化能为167.2kJ•mol^-1，则其逆反应的活化能=正反应的活化能+反应焓变=241.8kJ•mol^-1+167.2kJ•mol^-1 =409.0KJ/mol，
故答案为：409.0KJ/mol；
（3）由（1）得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-$\frac{574+1160}{2}$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0.2×867=173.4kJ，
故答案为：9.6×10²³或1.6N_A；173.4．

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，题目难度不大．