题目内容
回答下列问题:
(1)在Al2O3、Ni催化下气态甲酸发生下列反应:
甲酸(g)=CO (g)+H2O (g)△H1=+34.0kJ/mol
甲酸(g)=CO2 (g)+H2(g)△H2=-7.0kJ/mol
在该条件下,气态CO2 和气态H2 生成气态CO和气态H2O的热化学方程式为
(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水(H2O2).当把0.4mol液态肼和0.8mol 液态H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量).反应的热化学方程式为
(3)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,且混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为
(1)在Al2O3、Ni催化下气态甲酸发生下列反应:
甲酸(g)=CO (g)+H2O (g)△H1=+34.0kJ/mol
甲酸(g)=CO2 (g)+H2(g)△H2=-7.0kJ/mol
在该条件下,气态CO2 和气态H2 生成气态CO和气态H2O的热化学方程式为
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ/mol
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ/mol
.(2)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水(H2O2).当把0.4mol液态肼和0.8mol 液态H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量).反应的热化学方程式为
N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ?mol-1
N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75kJ?mol-1
.(3)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ?mol-1
现有0.2mol的炭粉和氢气组成的悬浮气,且混合物在氧气中完全燃烧,共放出63.53kJ热量,则混合物中C与H2的物质的量之比为
1:1
1:1
.分析:(1)根据盖斯定律来计算化学反应的焓变,根据热化学方程式的书写方法来书写即可;
(2)根据热化学方程式中焓变和反应方程式系数之间的关系以及热化学方程式的书写方法来回答;
(3)根据物质的量与反应放出的热量成正比,利用热化学反应方程式计算C、H2燃烧放出的热量,以此来计算.
(2)根据热化学方程式中焓变和反应方程式系数之间的关系以及热化学方程式的书写方法来回答;
(3)根据物质的量与反应放出的热量成正比,利用热化学反应方程式计算C、H2燃烧放出的热量,以此来计算.
解答:解:(1)已知:①甲酸(g)=CO (g)+H2O (g)△H1=+34.0kJ/mol,
②甲酸(g)=CO2 (g)+H2(g)△H2=-7.0kJ/mol,
气态CO2和气态H2 生成气态CO和气态H2O的化学方程式为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)可以根据①-②得到,
所以△H=34.0kJ/mol-(-7.0kJ/mol)=+41.0kJ/mol,即CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ/mol,
故答案为:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ/mol;
(2)0.4mol液态肼和0.8mol 液态H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量,根据热化学方程式的意义,1mol肼和双氧水之间反应会放出641.75kJ的热量,所以N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75 kJ?mol-1,故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75 kJ?mol-1;(3)解:设碳粉xmol,则氢气为(0.2-x)mol,则
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
1 393.5kJ
x 393.5xkJ
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
2 483.6kJ
(0.2-x)mol 241.8(0.2-x)kJ
所以393.5xkJ+241.8(0.2-x)kJ=63.53kJ,
解得x=0.1mol,则炭粉与H2的物质的量之比为0.1mol:0.1mol=1:1,
故答案为:1:1.
②甲酸(g)=CO2 (g)+H2(g)△H2=-7.0kJ/mol,
气态CO2和气态H2 生成气态CO和气态H2O的化学方程式为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)可以根据①-②得到,
所以△H=34.0kJ/mol-(-7.0kJ/mol)=+41.0kJ/mol,即CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ/mol,
故答案为:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ/mol;
(2)0.4mol液态肼和0.8mol 液态H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出256.7kJ的热量,根据热化学方程式的意义,1mol肼和双氧水之间反应会放出641.75kJ的热量,所以N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75 kJ?mol-1,故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.75 kJ?mol-1;(3)解:设碳粉xmol,则氢气为(0.2-x)mol,则
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
1 393.5kJ
x 393.5xkJ
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
2 483.6kJ
(0.2-x)mol 241.8(0.2-x)kJ
所以393.5xkJ+241.8(0.2-x)kJ=63.53kJ,
解得x=0.1mol,则炭粉与H2的物质的量之比为0.1mol:0.1mol=1:1,
故答案为:1:1.
点评:本题考查有关反应热的计算,明确热化学反应方程式中物质的量与热量的关系即可解答,题目难度不大.
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