内容正文:
1.3.2 反应热的计算
1.已知:1 mol晶体硅中含有2 mol Si—Si键。工业上可通过下列反应制取高纯硅:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),根据下表列举的化学键的键能数据,判断该反应的反应热(ΔH)为( )
化学键
Si—O
Si—Cl
H—H
H—Cl
Si—Si
Si—C
键能/kJ·mol-1
460
360
436
431
176
347
A.+412 kJ·mol-1
B.-412 kJ·mol-1
C.+236 kJ·mol-1
D.-236 kJ·mol-1
2.已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,P4具有正四面体结构(如图),PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol-1。下列叙述正确的是
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为0.25(b﹣a+5.6c) kJ·mol-1
D.P—P键的键能为0.125(5a﹣3b +12c)kJ·mol-1
3.肼(H2N—NH2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示,已知断裂1 mol化学键所需的能量(kJ):N≡N键为942、O=O键为500、N—N键为154,则断裂1 mol N—H键所需的能量(kJ)是( )
A.194
B.391
C.516
D.658
4.化学反应N2+3H2===2NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)===2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
B.N2(g)+3H2(g)===2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
C. N2(g)+H2(g)===NH3(l) ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
D. N2(g)+H2(g)===NH3(g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1
5.某废水中含有的NH4+在一定条件下可被O2氧化,反应过程如下:
①NH4+ (aq)+
O2(g)===NO2- (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-273 kJ/mol
②NO2- (aq)+
O2(g)===NO3- (aq) ΔH=-73 kJ/mol。下列叙述正确的是 ( )
A.上述反应条件下,NH4+比NO3-稳定
B.0.1 mol NH3比0.1 mol NH4+含有的电子数少
C.反应①中0.1 mol NH4+被氧化时,有0.6 mol e-转移
D.NH4+ (aq)+2O2(g)===NO3- (aq)+2H+(aq)+H2O(l) ΔH=-200 kJ/mol
6.能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料,而氢气、二甲醚等都是很有发展前景的新能源。
(1)在25℃、101kPa时,1gCH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是55.64 kJ,则表示甲烷燃烧热的热化学方程式是___________________________________________。
(2)液化石油气的主要成分是丙烷,丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 220.0 kJ· mol-1,已知CO气体燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-565.14 kJ·mol-1,试计算相同物质的量的C3H8和CO燃烧产生的热量的比值________(保留小数点后一位)。
(3)氢气既能与氮气发生反应又能与氧气发生反应,但是反应的条件却不相同。
已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ· mol-1
3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ· mol-1
计算断裂1 mol N≡N键需要消耗能量________kJ。
(4)由合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:①CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH1=-90.1 kJ· mol-1
②CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ· mol-1
水煤气变换反应:③CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1 kJ· mol
二甲醚合成反应:④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2