题目内容
【题目】(1)已知:①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ/mol
②CH3OH(g)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9 kJ/mol
由上述方程式可知:CH3OH的燃烧热________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9 kJ/mol。
已知水的气化热为44 kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________。
(2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。
已知:①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) ΔH=-159.5 kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+116.5 kJ/mol
③H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学方程式是_____________________________。
(3)已知:①Fe(s)+
O2(g)===FeO(s) ΔH1=-272.0 kJ/mol
②2Al(s)+
O2(g)===Al2O3(s) ΔH2=-1675.7 kJ/mol
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_____________________________________。该反应的自发性趋势很大,原因是________________________________________。
【答案】大于 H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH1=-124.6kJ·mol-1 2NH3(g)+CO2(g)===CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=-87.0 kJ/mol 3FeO(s)+2Al(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH=-859.7 kJ/mol 该反应放出大量的热
【解析】
(1)甲醇的燃烧热为1mol甲醇完全燃烧生成稳定的氧化物,水应为液态稳定;根据盖斯定律求解;
(2)根据盖斯定律求解;
(3)根据盖斯定律求解,及G=H-ST判断。
(1)甲醇的燃烧热为1mol甲醇完全燃烧生成稳定的氧化物,水应为液态,气态水变为液态水时释放能量,则燃烧热大于192.9 kJ/mol;已知水的气化热为44kJ/mol,③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol,根据盖斯定律,(②-①+3③)/3可得H2(g)+
O2(g)== H2O(l),ΔH=(-192.9-49.0-44×3)/3=-124.6kJ/mol;
(2)根据盖斯定律,①+②-③可得,2NH3(g)+CO2(g)==CO(NH2)2(s)+H2O(l),ΔH=(-159.5+116.5-44.0)kJ/mol=-87.0kJ/mol;
(3)根据盖斯定律,②-①×3可得,2Al(s)+3FeO(s)==Al2O3(s)+3Fe(s),ΔH=(-1675.7+272.0×3)kJ/mol=-859.7kJ/mol;G=H-ST,G<0,可自发进行,该反应的自发性趋势很大,S变化不大,说明H<0,该反应放出大量的热。
【题目】废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图:
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(1)①写出铜帽溶解时铜与加入的稀硫酸、30%H2O2反应的离子反应方程式___。
②铜帽溶解完全后,需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是___。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)的量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。
实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下:2Cu2++4I-=2CuI↓(白色)+I2,2S2O32-+I2=2I-+S4O62-
滴定选用的指示剂为___,达到滴定终点观察到的现象为___。
(3)常温下,若向50mL0.0001mol/LCuSO4溶液中加入50mL0.00022mol/LNaOH溶液,生成了沉淀。已知KSP[Cu(OH)2]=2.0×10-20(mol/L)3,计算沉淀生成后溶液中c(Cu2+)=__mol/L;
(4)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
Zn2+ | 5.9 | 8.9 |
实验中可选用的试剂:30%H2O2、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:①向滤液中加入适量30%H2O2,使其充分反应;
②___;③过滤;④___;⑤过滤、洗涤、干燥;⑥900℃煅烧。