内容正文:
第1章 化学反应与能量转化 优化练习2024-2025学年化学鲁科版(2019)选择性必修1
一、选择题。(18题)
1、化学反应从热效应角度可分为放热反应和吸热反应。下列说法正确的是( )
A.反应物总能量大于生成物总能量时,该反应属于吸热反应
B.铝热反应和中和反应都属于放热反应
C.化合反应都属于放热反应,分解反应都属于吸热反应
D.断裂化学键吸收能量大于形成化学键放出能量的反应属于放热反应
2、根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是( )
碳酸钙的热分解示意图
A.CO2和CaO的总能量大于CaCO3的总能量
B.该反应的焓变大于零
C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量
D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
3、现代火法炼锌过程中主要发生了以下前三个反应。下列说法正确的是( )
① 2ZnS(s) + 3O2(g)=2ZnO(s)+2SO2(g) ΔH1=a kJ • mol-1
② 2C(s) +O2(g)=2CO(g) ΔH2=b kJ • mol-1
③ ZnO(s) +CO(g)=Zn(g) +CO2(g) ΔH3=c kJ • mol-1
④ OH-(aq) +H+(aq)=H2O(l) ΔH4=d kJ • mol-1
A.以上四个反应中,只有①④是放热反应
B.1 mol NaOH分别和含有1 mol CH3COOH、1 mol HNO3的稀溶液反应,后者比前者ΔH大
C.C(s)的燃烧热是 kJ/mol,
D.反应ZnS(s)+C(s)+2O2(g)=Zn(g)+SO2(g)+CO2(g)的△H=kJ• mol-1
4、《RSCAdvances》报道了一种固体铁——空气电池(采用铁——石墨电极),是大规模应用于牵引力最有可能的电化学动力源之一。有关该电池工作时说法不正确的是( )
A.电子由铁电极流向石墨电极 B.石墨电极本身发生还原反应
C.电池的负极反应为:Fe-2e-=Fe2+ D.该电池工作时化学能转化为电能
5、实验发现在氯化铁酸性溶液中加少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是( )
A.盐桥中的阴离子往左边烧杯移动
B.左烧杯中溶液的红色逐渐褪去
C.该电池铂电极上立即有气泡出现
D.该电池总反应为:3Zn+2Fe3+=2Fe+3Zn2+
6、若在铜片上镀银时,下列叙述正确的是( )
①将铜片接在电源的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③在铜片上发生的反应是Ag++e-===Ag ④在银片上发生的反应是4OH--4e-===O2↑+2H2O ⑤需用硫酸铜溶液为电镀液 ⑥需用硝酸银溶液为电镀液
A.①③⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.②③④⑥
7、1L某溶液中含有的离子如下表:
离子
物质的量浓度
1
1
1
用惰性电极电解该溶液,当电路中有通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是( )
A.电解后混合溶液的pH=0 B.a=3
C.阳极生成 D.阴极析出的金属是铜与铝
8、下列说法中错误的是( )
A.图1表示钢铁发生吸氧腐蚀
B.图2表示钢铁发生析氢腐蚀
C.图3表示将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好
D.图4表示钢闸门作为阴极而受到保护
9、如图所示,a、b、c均为石墨电极,d为碳钢电极,通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变
B.甲烧杯中a的电极反应式为:4OH-―4e-=O2↑+2H2O
C.当电解一段时间后,将甲、乙两溶液混合,一定会产生蓝色沉淀
D.当b极增重3.2g时,d极产生的气体为2.24L(标准状况)
10、一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表,下列说法不正确的是( )
pH
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
Fe2+
Fe3O4
Fe2O3
FeO
A.当溶液pH<4,碳钢主要发生析氢腐蚀
B.当溶液pH>13.5,碳钢腐蚀的正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
C.当溶液pH>6,碳钢主要发生吸氧腐蚀
D.煮沸除去氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓
11、反应A(g)+B(g)C(g) ΔH分两步进行:①A(g)+B(g)X(g) ΔH1;②X(g)C(g) ΔH2,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.ΔH1=ΔH-ΔH2>0 B.ΔH2=ΔH-ΔH1>0
C.X是反应A(g)+B(g)C(g)的催化剂 D.ΔH=E1-E2
12、一种石墨烯锂硫电池工作原理示意图如图。已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。下列有关该电池说法不正确的是( )
A.金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料
B.充电时A电极为阴极,发生还原反应
C.充电时B电极的反应:
D.使用手机时,电子从A电极经过手机电路板流向B电极,再经过电池电解质流回A电极
13、用H2O2和H2SO4的混合溶液可腐蚀印刷电路板上的铜,其热化学方程式为Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH
已知①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=64kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-286kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.反应①可通过铜作电极电解稀的H2SO4方法实现
B.反应②在任何条件下都能自发进行
C.若H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH4,则ΔH4<ΔH3
D.ΔH=-320kJ·mol-1
14、锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目,其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是( )
A.随着电极反应的不断进行,正极附近的电解液pH不断升高
B.若把碱性电解液换成固体氧化物电解质,则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞,不利于正极空气的吸附
C.放电时,当有22.4LO2(标准状况下)被还原时,溶液中有4molLi+从左槽移动到右槽
D.锂空气电池又称作“锂燃料电池”,其总反应方程式为4Li+O2=2Li2O
15、利用双极膜电解制备磷酸和氢氧化钠的原理如图所示。已知双极膜是一种复合膜,在直流电作用下,中间界面内水解离为和,并实现其定向通过。下列说法正确的是( )
A.若用铅酸蓄电池为电源,则X极与电极相连
B.双极膜中a为,b为
C.当电路中通过电子时,电极Y上产生气体
D.M膜为阴离子交换膜,N膜为阳离子交换膜
16、下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.和反应的中和热,则和反应的中和热
B.的燃烧热是则反应的
C.已知石墨比金刚石更稳定,则可知C(石墨)=C(金刚石),
D.一定的温度和一定的压强下,将和置于密闭容器中充分反应,放热,热化学方程式为
17、锌-空气燃料电池有比能量高、容量大、使用寿命长等优点,可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,放电时发生反应:2Zn+O2+4OH-+2H2O=2[Zn(OH)4]2-。下列说法正确的是( )
A.放电时,负极反应为Zn-2e-=Zn2+
B.充电时,电解质溶液中c(OH)-逐渐减小
C.放电时,当0.1 mol Zn完全溶解时,流经电解质溶液的电子个数约为1.204×1023
D.采用多孔炭的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
18、(双选)用电解法制备高纯金属铬和硫酸的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.b为直流电源的正极
B.A膜是阳离子交换膜,B膜是阴离子交换膜
C.阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑
D.若有1 mol离子通过A膜,理论上阳极生成0.5 mol气体
二、填空题。
19、已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-570 kJ/mol
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+483.6 kJ/mol
③2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H=+220.8 kJ/mol
④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=-787 kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是___________(填写序号)。
(2)H2的燃烧热为___________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为___________。
(4)C(s)的燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(5)已知:1 L1 mol/LH2SO4溶液与2 L1 mol/LNaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ的热量,由此推知H2SO4与NaOH发生中和反应,写出该中和热的热化学方程式为___________ 。
(6)一种丁烷燃料电池工作原理如图所示。
①A电极上发生的是_________反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出B电极的电极反应式:___________ 。
20、电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
① 电解池中X极上的电极反应式为___________。
② Y电极上的电极反应式为_________
③该反应的总反应方程式是:_________
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是_____________
② Y电极的材料是_____________。
(3)如要用电镀方法铁上镀铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是_______,电极反应式是__________。
② Y电极的材料是_______,电极反应式是__________。
21、芜湖是安徽省第二个建设轨道交通的城市,目前1、2号线在建,工程建设需要大量水泥、钢铁等材料。
(1)工业上生产水泥的主要原料是石灰石和_______。轨道交通信息传输系统中使用的光导纤维主要成分是_______。
(2)钢铁在潮湿的空气中可发生析氢腐蚀,其中正极电极反应式为_______。
(3)轨道交通的使用有助于缓解城市交通压力,提高环境质量。
①空气质量报告的各项指标可反映出空气质量。下列物质已纳入我国空气质量报告的是_______(填字母)。
a. b.可吸入颗粒物 c.
②在机动车尾气系统中安装催化转化器,可将尾气中的、转化为无害的和_______。
③复合材料“钙塑板”质轻、消声、隔热,以高压聚乙烯、轻质碳酸钙及少量助剂为原料压制而成,聚乙烯的结构简式为_______。
三、综合解答题。
22、(1)实验测得16g甲醇[CH3OH(l)]在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量,试写出甲醇燃烧热的热化学方程式:
。
(2)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程.已知反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=a kJ•mol﹣1。有关键能数据如表:
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能(kJ/mol)
436
391
945
试根据表中所列键能数据估算a的数值 。
(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反应热进行推算。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)反应的反应热为:△H= 。
(4)在微生物作用下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3﹣。两步反应的能量变化示意图如图:
第一步反应是 反应(填“放热”或“吸热”),原因是 。
第1章 化学反应与能量转化 优化练习2024-2025学年化学鲁科版(2019)选择性必修1
一、选择题。(18题)
1、化学反应从热效应角度可分为放热反应和吸热反应。下列说法正确的是( )
A.反应物总能量大于生成物总能量时,该反应属于吸热反应
B.铝热反应和中和反应都属于放热反应
C.化合反应都属于放热反应,分解反应都属于吸热反应
D.断裂化学键吸收能量大于形成化学键放出能量的反应属于放热反应
【答案】B
2、根据如图所示的反应判断下列说法中错误的是( )
碳酸钙的热分解示意图
A.CO2和CaO的总能量大于CaCO3的总能量
B.该反应的焓变大于零
C.该反应中有离子键断裂也有共价键断裂,化学键断裂吸收能量,化学键形成放出能量
D.由该反应可推出凡是需要加热才发生的反应均为吸热反应
【答案】D
3、现代火法炼锌过程中主要发生了以下前三个反应。下列说法正确的是( )
① 2ZnS(s) + 3O2(g)=2ZnO(s)+2SO2(g) ΔH1=a kJ • mol-1
② 2C(s) +O2(g)=2CO(g) ΔH2=b kJ • mol-1
③ ZnO(s) +CO(g)=Zn(g) +CO2(g) ΔH3=c kJ • mol-1
④ OH-(aq) +H+(aq)=H2O(l) ΔH4=d kJ • mol-1
A.以上四个反应中,只有①④是放热反应
B.1 mol NaOH分别和含有1 mol CH3COOH、1 mol HNO3的稀溶液反应,后者比前者ΔH大
C.C(s)的燃烧热是 kJ/mol,
D.反应ZnS(s)+C(s)+2O2(g)=Zn(g)+SO2(g)+CO2(g)的△H=kJ• mol-1
【答案】D
4、《RSCAdvances》报道了一种固体铁——空气电池(采用铁——石墨电极),是大规模应用于牵引力最有可能的电化学动力源之一。有关该电池工作时说法不正确的是( )
A.电子由铁电极流向石墨电极 B.石墨电极本身发生还原反应
C.电池的负极反应为:Fe-2e-=Fe2+ D.该电池工作时化学能转化为电能
【答案】B
5、实验发现在氯化铁酸性溶液中加少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2+。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是( )
A.盐桥中的阴离子往左边烧杯移动
B.左烧杯中溶液的红色逐渐褪去
C.该电池铂电极上立即有气泡出现
D.该电池总反应为:3Zn+2Fe3+=2Fe+3Zn2+
【答案】B
6、若在铜片上镀银时,下列叙述正确的是( )
①将铜片接在电源的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③在铜片上发生的反应是Ag++e-===Ag ④在银片上发生的反应是4OH--4e-===O2↑+2H2O ⑤需用硫酸铜溶液为电镀液 ⑥需用硝酸银溶液为电镀液
A.①③⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.②③④⑥
【答案】B
7、1L某溶液中含有的离子如下表:
离子
物质的量浓度
1
1
1
用惰性电极电解该溶液,当电路中有通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是( )
A.电解后混合溶液的pH=0 B.a=3
C.阳极生成 D.阴极析出的金属是铜与铝
【答案】A
8、下列说法中错误的是( )
A.图1表示钢铁发生吸氧腐蚀
B.图2表示钢铁发生析氢腐蚀
C.图3表示将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好
D.图4表示钢闸门作为阴极而受到保护
【答案】C
9、如图所示,a、b、c均为石墨电极,d为碳钢电极,通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变
B.甲烧杯中a的电极反应式为:4OH-―4e-=O2↑+2H2O
C.当电解一段时间后,将甲、乙两溶液混合,一定会产生蓝色沉淀
D.当b极增重3.2g时,d极产生的气体为2.24L(标准状况)
【答案】B
10、一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表,下列说法不正确的是( )
pH
2
4
6
6.5
8
13.5
14
腐蚀快慢
较快
慢
较快
主要产物
Fe2+
Fe3O4
Fe2O3
FeO
A.当溶液pH<4,碳钢主要发生析氢腐蚀
B.当溶液pH>13.5,碳钢腐蚀的正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
C.当溶液pH>6,碳钢主要发生吸氧腐蚀
D.煮沸除去氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓
【答案】B
11、反应A(g)+B(g)C(g) ΔH分两步进行:①A(g)+B(g)X(g) ΔH1;②X(g)C(g) ΔH2,反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.ΔH1=ΔH-ΔH2>0 B.ΔH2=ΔH-ΔH1>0
C.X是反应A(g)+B(g)C(g)的催化剂 D.ΔH=E1-E2
【答案】A
12、一种石墨烯锂硫电池工作原理示意图如图。已知参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小称为该电池的比能量。下列有关该电池说法不正确的是( )
A.金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料
B.充电时A电极为阴极,发生还原反应
C.充电时B电极的反应:
D.使用手机时,电子从A电极经过手机电路板流向B电极,再经过电池电解质流回A电极
【答案】D
13、用H2O2和H2SO4的混合溶液可腐蚀印刷电路板上的铜,其热化学方程式为Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l) ΔH
已知①Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) ΔH1=64kJ·mol-1
②2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) ΔH2=-196kJ·mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH3=-286kJ·mol-1
下列说法不正确的是( )
A.反应①可通过铜作电极电解稀的H2SO4方法实现
B.反应②在任何条件下都能自发进行
C.若H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH4,则ΔH4<ΔH3
D.ΔH=-320kJ·mol-1
【答案】C
14、锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目,其工作原理如图所示。下列有关锂空气电池的说法不正确的是( )
A.随着电极反应的不断进行,正极附近的电解液pH不断升高
B.若把碱性电解液换成固体氧化物电解质,则正极会因为生成Li2O而引起碳孔堵塞,不利于正极空气的吸附
C.放电时,当有22.4LO2(标准状况下)被还原时,溶液中有4molLi+从左槽移动到右槽
D.锂空气电池又称作“锂燃料电池”,其总反应方程式为4Li+O2=2Li2O
【答案】D
15、利用双极膜电解制备磷酸和氢氧化钠的原理如图所示。已知双极膜是一种复合膜,在直流电作用下,中间界面内水解离为和,并实现其定向通过。下列说法正确的是( )
A.若用铅酸蓄电池为电源,则X极与电极相连
B.双极膜中a为,b为
C.当电路中通过电子时,电极Y上产生气体
D.M膜为阴离子交换膜,N膜为阳离子交换膜
【答案】D
16、下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
A.和反应的中和热,则和反应的中和热
B.的燃烧热是则反应的
C.已知石墨比金刚石更稳定,则可知C(石墨)=C(金刚石),
D.一定的温度和一定的压强下,将和置于密闭容器中充分反应,放热,热化学方程式为
【答案】B
17、锌-空气燃料电池有比能量高、容量大、使用寿命长等优点,可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,放电时发生反应:2Zn+O2+4OH-+2H2O=2[Zn(OH)4]2-。下列说法正确的是( )
A.放电时,负极反应为Zn-2e-=Zn2+
B.充电时,电解质溶液中c(OH)-逐渐减小
C.放电时,当0.1 mol Zn完全溶解时,流经电解质溶液的电子个数约为1.204×1023
D.采用多孔炭的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面
【答案】D
18、(双选)用电解法制备高纯金属铬和硫酸的原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.b为直流电源的正极
B.A膜是阳离子交换膜,B膜是阴离子交换膜
C.阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑
D.若有1 mol离子通过A膜,理论上阳极生成0.5 mol气体
【答案】AD
二、填空题。
19、已知下列热化学方程式:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-570 kJ/mol
②2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+483.6 kJ/mol
③2CO(g)=2C(s)+O2(g) △H=+220.8 kJ/mol
④2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=-787 kJ/mol
回答下列问题:
(1)上述反应中属于放热反应的是___________(填写序号)。
(2)H2的燃烧热为___________。
(3)燃烧10 g H2生成液态水,放出的热量为___________。
(4)C(s)的燃烧热的热化学方程式为___________ 。
(5)已知:1 L1 mol/LH2SO4溶液与2 L1 mol/LNaOH溶液完全反应,放出114.6 kJ的热量,由此推知H2SO4与NaOH发生中和反应,写出该中和热的热化学方程式为___________ 。
(6)一种丁烷燃料电池工作原理如图所示。
①A电极上发生的是_________反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出B电极的电极反应式:___________ 。
【答案】(1)①、④ (2)285 kJ/mol (ΔH=-285 kJ/mol)
(3)1425 kJ (4)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
(5)NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=−57.3 kJ/mol
(6)还原 C4H10 +13O2--26e-=4CO2+5H2O
20、电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
① 电解池中X极上的电极反应式为___________。
② Y电极上的电极反应式为_________
③该反应的总反应方程式是:_________
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是_____________
② Y电极的材料是_____________。
(3)如要用电镀方法铁上镀铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是_______,电极反应式是__________。
② Y电极的材料是_______,电极反应式是__________。
【答案】2H++2e−=H2↑或2H2O+2e- = H2↑ + 2OH- 2Cl−−2e−=Cl2↑ 纯铜 粗铜 铁
Cu2++2e−═Cu 铜 Cu−2e−═Cu2+
21、芜湖是安徽省第二个建设轨道交通的城市,目前1、2号线在建,工程建设需要大量水泥、钢铁等材料。
(1)工业上生产水泥的主要原料是石灰石和_______。轨道交通信息传输系统中使用的光导纤维主要成分是_______。
(2)钢铁在潮湿的空气中可发生析氢腐蚀,其中正极电极反应式为_______。
(3)轨道交通的使用有助于缓解城市交通压力,提高环境质量。
①空气质量报告的各项指标可反映出空气质量。下列物质已纳入我国空气质量报告的是_______(填字母)。
a. b.可吸入颗粒物 c.
②在机动车尾气系统中安装催化转化器,可将尾气中的、转化为无害的和_______。
③复合材料“钙塑板”质轻、消声、隔热,以高压聚乙烯、轻质碳酸钙及少量助剂为原料压制而成,聚乙烯的结构简式为_______。
【答案】黏土 abc
三、综合解答题。
22、(1)实验测得16g甲醇[CH3OH(l)]在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量,试写出甲醇燃烧热的热化学方程式:
。
(2)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程.已知反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=a kJ•mol﹣1。有关键能数据如表:
化学键
H-H
N-H
N≡N
键能(kJ/mol)
436
391
945
试根据表中所列键能数据估算a的数值 。
(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反应热进行推算。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)反应的反应热为:△H= 。
(4)在微生物作用下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3﹣。两步反应的能量变化示意图如图:
第一步反应是 反应(填“放热”或“吸热”),原因是 。
【答案】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=−726.5kJ/mol
-93 +226.7 kJ•mol﹣1 放热 反应物总能量高于生成物总能量
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