题目内容

4．发射卫星用N2H4气体为燃料，NO2气体为氧化剂，两者反应生成N2和水蒸气，已知：
N2 （g）+2O2 （g）=2NO2 （g）△H1=+67.7kJ•mol-1；
2H2 （g）+O2 （g）=2H2O（g）△H2=-484kJ•mol-1；
N2H4 （g）+O2 （g）=N2 （g）+2H2O（g）△H3=-534kJ•mol-1；
H2 （g）+F2 （g）=2HF（g）△H4=-538kJ•mol-1；
H2O（1）=H2O（g）△H5=+44.0kJ•mol-1．
①写出N2H4气体与NO2气体反应生成氮气和液态水的热化学方程式：2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（l）△H=-1311.7kJ/mol
②写出N2H4气体与F2气体反应的热化学方程式N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF（g）△H=-1126KJ/mol．

分析 （1）已知：①N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H1=+67.7kJ•mol-1；
③N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534kJ•mol-1；
⑤H2O（l）=H2O（g）△H3=+44.0kJ•mol-1．
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（l）可以是反应③×2-①-⑤×4得到，由此分析解答；
（2）②2H2（g）+O2（g）=2H2O （g）△H2=-484kJ/mol；
③N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534kJ/mol；
④H2（g）+F2（g）=2HF（g）△H4=-538kJ/mol
依据盖斯定律④×2-②+③得到，由此分析解答．

解答 解：（1）已知：①N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H1=+67.7kJ•mol-1；
③N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534kJ•mol-1；
⑤H2O（l）=H2O（g）△H3=+44.0kJ•mol-1．
2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（l）可以是反应③×2-①-⑤×4得到，
所以该反应的焓变=（-534kJ•mol-1）×2-67.7kJ•mol-1-（+44kJ•mol-1）×4=-1311.7kJ/mol，
故答案为：2N2H4（g）+2NO2（g）=3N2（g）+4H2O（l）△H=-1311.7kJ/mol；
（2）②2H2（g）+O2（g）=2H2O （g）△H2=-484kJ/mol；
③N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534kJ/mol；
④H2（g）+F2（g）=2HF（g）△H4=-538kJ/mol
依据盖斯定律④×2-②+③得到热化学方程式为：N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF（g）△H=-1126KJ/mol；
故答案为：N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF（g）△H=-1126KJ/mol．

点评 本题考查了热化学方程式的书写方法和盖斯定律的计算应用，题目较简单．

练习册系列答案
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9．在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的起始浓度和平衡浓度如表，下列说法错误的是（　　）
物质XYZ
初始浓度/mol•L-10.10.20
平衡浓度/mol•L-10.050.050.1
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为X+3Y?2Z，平衡常数为1600
C．其他条件不变时，增大压强可使平衡常数增大
D．改变温度可以改变该反应的平衡常数
15．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示．
（1）起始时X的浓度是0.5mol/l；
（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程式为3X+Y?2Z；
（3）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v（Z）=_0.1mol/（L•min）；
（4）当反应进行到1min时v（正）＞v（逆） （填“＞”、“＜”或“=”），当反应进行到第2min，该反应达到平衡．3min时反应是进行（填”进行“或”“停止”）
12．正丁醛是一种化工原料．某实验小组利用如图装置合成正丁醛．
Na2Cr2O7H2SO4加热
发生的反应如下：
CH3CH2CH2CH2OH$\frac{\underline{\;\;\;Na_{2}Cr_{2}O_{7}\;\;\;}}{H_{2}SO_{4}加热}$ CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如表：
沸点/℃密度/（g•cm-3）水中溶解性
正丁醇117.720.8109微溶
正丁醛75.70.8017微溶
实验步骤如下：
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中．在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热．当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液．滴加过程中保持反应温度为90-95℃，在E中收集90℃以下的馏分．将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75-77℃馏分，产量2.4g．回答下列问题：
（1）实验中，能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，说明理由不能，浓硫酸溶于水会放出大量热，容易溅出伤人．
（2）加入沸石的作用是防止液体暴沸．若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是冷却后补加．
（3）装置图中，D仪器的名称是滴液漏斗，B仪器的名称是直形冷凝管，冷水从下进．（填上或下）
（4）分液漏斗使用前必须进行的操作是b（填正确答案标号）．
a．润湿   b．检漏      c．干燥        d．标定
（5）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分层时，水在下 层（填“上”或“下”）
（6）本实验中，正丁醛的产率为62.5%．
（7）反应温度应保持在90-95℃，其原因是保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化．
19．（1）实验测得，5g液态甲醇（CH3OH）在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1452.8kJ/mol．
（2）已知反应N2+3H2?2NH3△H=a kJ•mol-1．试根据下表中所列键能数据估算a的数值为-93．
化学键H-HN-HN≡N
键能kJ/mol436391945
（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算．
已知：C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJ•mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2=-571.6kJ•mol-1
2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（l）△H3=-2599kJ•mol-1
根据盖斯定律，计算298K时由C（s，石墨）和H2（g）生成1mol C2H2（g）反应热化学方程式：2C （s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）△H=+226.7kJ/mol．
9．（1）25℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：①NaCl ②NaOH ③H2SO4④（NH4）2SO4，其中水的电离程度由大到小顺序（用序号填空）：④＞①＞②＞③．
（2）LiH可作飞船的燃料，已知下列反应：
①2Li（s）+H2（g）=2LiH（s）△H=-182kJ•mol-1
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（1）△H=-572kJ•mol-1；
③4Li（s）+O2（g）═2Li2O（s）△H=-1196kJ•mol-1
试写出LiH在O2中燃烧的热化学方程式2LiH（s）+O2（g）═Li2O（S）+H2O（l）△H=-702 kJ•mol．
（3）2Al+Fe2O3$\underline{\underline{高温}}$2Fe+Al2O3反应的△S=0（选填“＞”“＜”或“=”），在高温下，该反应能自发进行（填“能”或“不能”自发进行）．
16．龙海实验学校初三兴趣小组利用如图装置（部分固定装置已略去）制备氮化钙，并探究其化学式（实验式）．

（1）按图连接好实验装置．检查装置气密性的方法是关闭活塞k，将末端导管插入试管A的水中，用酒精灯微热硬玻璃管，若导管末端有气泡冒出，撤去酒精灯冷却后，在导管内形成一段水柱，则证明装置的气密性良好．
（2）反应过程中末端导管必须插入试管A 的水中，目的是防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置，生成氧化钙，引入杂质
（3）制备氮化钙的操作步骤是：
①打开活塞k并通入N2；
②点燃酒精灯，进行反应；
③反应结束后
④拆除装置，取出产物．
（4）数据记录如下：
空硬玻璃管质量m0/g硬玻璃管与钙的质量m1/g硬玻璃管与产物的质量m2/g
114.8120.8122.2
①计算得到化学式（实验式）CaxN2，其中x=3
②若通入的N2中混有少量O2，如上计算得到的x3＜3（填写“＞”、“=”、“＜”），判断依据
是：因为钙的总量不变，含有氧化钙的氮化钙总质量增大，钙与氮（不纯）元素的质量比减小，其个数比也变小，所以x值会减小．
13．某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料多种方法制取硫酸铜．制备方法如下．
方法一：
（1）浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是D （填“序号”）．

（2）甲同学取6.4g铜片和10mL l8mol•L-1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后得到蓝色溶液和刺激性气味的气体，同时发现在试管底部有一些灰白色固体．
①铜跟浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
②直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余．甲根据所学的化学知识，认为反应后溶液中还有硫酸剩余．他这样认为的理由是加热条件下，Cu和浓硫酸反应但和稀硫酸不反应．
请你设计一个简单的实验证明反应后溶液中硫酸的存在：取反应后溶液少许于试管中，加入紫色石蕊试液，如果溶液变红色，说明含有氢离子，则含有稀硫酸
③甲同学为了验证其中灰白色固体的主要成分．设计下列实验：
实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，充分振荡．
实验现象：溶液变蓝色；
实验结论：所得白色固体的化学式为CuSO4．
方法二：
（3）乙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：先将铜粉在空气中灼烧转化成氧化铜，再将氧化铜溶解于稀硫酸．对比甲的方案，你认为乙同学方案的优点是
①不产生污染环境的气体，②硫酸用量少．
（4）丙同学在一个烧杯中加入铜粉，倒入稀硫酸，在加入双氧水，发现溶液变蓝色，请写出所发生反应的离子方程式Cu+H2O2+H+=Cu2++2H2O．
（5）从硫酸铜稀溶液得到蓝矾的实验操作步骤是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
14．用NA表示阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是（　　）
A．标准状况下，22.4 L 水蒸气含有的分子数为1NA
B．常温常压下，32 g O2含有的原子数为2个
C．常温常压下，NA个CO2分子占有的体积为22.4 L
D．体积为1L、物质的量浓度为0.5 mol/L的氯化钙溶液中，含有Cl-个数为1NA

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