(3)P(s)+O2(g)===P2O3(s)

ΔH=-(20X-Y) kJ/mol

21.(10分)近年来,由CO2催化加氢合成甲醇的相关研究受到越来越多的关注.该方法既可解决CO2废气的利用问题,又可开发生产甲醇的新途径,具有良好的应用前景.已知4.4 g CO2气体与H2经催化加氢生成CH3OH气体和水蒸气时放出4.95 kJ的能量.

(1)该反应的热化学方程式为:__________________________________________.

(2)在270℃、8 MPa和适当催化剂的条件下,CO2的转化率达到22%,则4.48 m3(已折合为标准状况)的CO2能合成CH3OH气体的物质的量是________,此过程中能放出热量________ kJ.

(3)又已知H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol,则22 g CO2气体与H2反应生成CH3OH气体和液态水时放出热量为________.

(4)根据该反应特点,有利于甲醇合成的条件是________.

A.高压高温       B.低压高温

C.高压低温       D.低压低温

解析:(1)4.4 g CO2气体完全合成CH3OH和水蒸气放热4.95 kJ,则1 mol CO2完全合成CH3OH和水蒸气放热49.5 kJ,热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5 kJ/mol.

(2)n(CH3OH)=n(CO2)=×22%=44 mol,每生成1 mol CH3OH(g)放热49.5 kJ,则此过程中放热为:(44×49.5)kJ=2178 kJ.

(3)由H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol以及(1)中的热化学方程式可知,1 mol CO2完全合成CH3OH并生成液态水时放热为44 kJ+49.5 kJ=93.5 kJ.则22 g CO2即0.5 mol CO2与H2反应时,放热为93.5 kJ÷2=46.75 kJ.

(4)该反应正反应放热,低温有利于CO2合成CH3OH,又因正反应为体积减小的反应,高压有利于CO2合成CH3OH.

答案:(1)CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-49.5 kJ/mol

(2)44 mol 2178

(3)46.75 kJ (4)C

17.(8分)按要求写热化学方程式:

(1)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式___________________

________________________________________________________________________.

(2)25℃、101 kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为Q kJ,经测定,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式________________________________________________________.

(3)已知下列热化学方程式:

①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l)

ΔH1=-870.3 kJ/mol

②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol

③H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH3=-285.8 kJ/mol

写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式_________________________________________.

解析:(1)由中和热的定义可知,1 mol NaOH与 mol H2SO4反应生成1 mol水时放热57.3 kJ.

(2)CO2通入澄清石灰水中产生25 g白色沉淀,即n(CO2)=0.25 mol,则n(C4H10)= mol,1 mol丁烷完全燃烧放出热量16Q kJ.

(3)合成CH3COOH的反应为:

2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)

根据盖斯定律,②×2+③×2-①得,

ΔH=(-393.5 kJ/mol)×2+(-285.8 kJ/mol)×2-(-870.3 kJ/mol)=-488.3 kJ/mol.

答案:(1)H2SO4(aq)+NaOH(aq)===Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol

(2)C4H10(g)+O2(g)===4CO2(g)+5H2O(l)ΔH=-16Q kJ/mol

(3)2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)

ΔH=-488.3 kJ/mol

 0  375278  375286  375292  375296  375302  375304  375308  375314  375316  375322  375328  375332  375334  375338  375344  375346  375352  375356  375358  375362  375364  375368  375370  375372  375373  375374  375376  375377  375378  375380  375382  375386  375388  375392  375394  375398  375404  375406  375412  375416  375418  375422  375428  375434  375436  375442  375446  375448  375454  375458  375464  375472  447090 

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