题目内容
19.用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl.利用反应A可实现氯的循环利用.反应A:4HCl(g)+O2(g)$?_{400℃}^{催化剂}$2Cl2(g)+2H2O(g).(1)研究表明反应A通过如图所示的催化剂循环实现.
反应①为:2HCl(g)+CuO(s)?H2O(g)+CuCl2(s)△H1
反应②生成1 mol Cl2(g)的反应热为△H2,则A反应的△H表示为2△H1+2△H2,
(用△H1和△H2表示).
(2)反应A中4mol HCl被氧化生成Cl2和水蒸气,放出115.6kJ的热量,且部分化学键断裂示意图如下:
①H2O的电子式是
②断开1mol H-O键与断开 1mol H-Cl 键所需能量相差约为32kJ,
H2O中H-O 键比HCl中H-Cl键强(填“强”或“弱”).
(3)“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空,并获得了圆满成功.发射“嫦娥二号”的长三丙火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧.已知下列热化学方程式:
①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H1=-285.8kJ/mol
②H2(g)═H2(l)△H2=-0.92kJ/mol
③O2(g)═O2(l)△H3=-6.84kJ/mol
④H2O(l)═H2O(g)△H4=+44.0kJ/mol
则反应H2(l)+$\frac{1}{2}$O2(l)═H2O(g)的反应热△H为-237.46KJ/mol.
分析 (1)由图示可知,整个过程为:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则反应热化学方程式为:CuCl2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2,根据盖斯定律(①+②)×2可得总反应的热化学方程式;
(2)①水是共价化合物依据电子式书写方法写出电子式;
②反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,依据热化学方程式书写方法,标注物质聚集状态和对应焓变写出;
③依据反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量计算;
(3)依据热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式,①+④-②-③×$\frac{1}{2}$得到;
解答 解:(1)由图示可知,整个过程为:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,反应①为:2HCl(g)+CuO(s)?H2O(g)+CuCl2(s)△H1,
反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则反应热化学方程式为:CuCl2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)△H2,
根据盖斯定律(①+②)×2可得总反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)△H=2△H1+2△H2,
故答案为:2△H1+2△H2;
(2)①水是共价化合物,氧原子和两个氢原子形成两个共价键,电子式为:
,
故答案为:
;
②依据反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,反应的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol;
故答案为:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol;
③焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol,
4×E(H-Cl)+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6,得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6
E(H-O)-E(H-Cl)=31.9≈32,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强,
故答案为:32;强.
(3)①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H1=-285.8kJ/mol
②H2(g)═H2(l)△H2=-0.92kJ/mol
③O2(g)═O2(l)△H3=-6.84kJ/mol
④H2O(l)═H2O(g)△H4=+44.0kJ/mol
依据盖斯定律计算①+④-②-③×$\frac{1}{2}$得到,反应H2(l)+$\frac{1}{2}$O2(l)═H2O(g)的反应热△H=-285.8kJ/mol+(+44.0kJ/mol)-(-0.92kJ/mol)-(-6.84kJ/mol
)×$\frac{1}{2}$=-237.46KJ/mol,
故答案为:-237.46KJ/mol
点评 本题考查了电子式的书写、热化学方程式书写,化学键键能和焓变关系计算,图象分析判断,题目难度中等.
| A. | MgCl2 | B. | KCl | C. | MgSO4 | D. | NaNO2 |
| A. | 用图1所示装置分离用苯萃取碘水后已分层的有机层和水层 | |
| B. | 用图2所示装置进行石油的分馏 | |
| C. | 用图3所示装置制备少量的乙酸乙酯 | |
| D. | 用图4所示装置制取乙烯并验证其易被氧化 |
| A. | 利用图1所示装置吸收制取少量二氧化硫产生的尾气 | |
| B. | 利用图2所示装置制取乙烯 | |
| C. | 利用图3所示装置证明H2CO3酸性强于苯酚 | |
| D. | 利用图4所示装置制备乙酸乙酯 |
| A. | 棉花 | B. | 木材 | C. | 小麦 | D. | 羊毛 |
| A. | ①>②>③>④>⑤ | B. | ⑤>①>③>②>④ | C. | ⑤>①>②>③>④ | D. | ⑤>②>①>③>④ |
| A. | KClO3在反应中得到电子,发生氧化反应 | |
| B. | ClO2是氧化产物 | |
| C. | H2C2O4中+3价的碳元素在反应中被氧化 | |
| D. | 1mol KClO3参加反应有2 mol电子转移 |
| A. | 2.4g金属镁与足量盐酸完全反应,失电子总数为0.2NA | |
| B. | 2NA个二氧化碳分子的质量为44g | |
| C. | 0.1mol/L NaCl溶液中,Na+与Cl-离子总数为0.1NA | |
| D. | 17g氨气中所含原子数为NA |