1.2反应热的计算 练习- 2025-2026学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2025-07-13
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内容正文:
1.2反应热的计算 练习
一、单选题
1.已知CH4气体的燃烧热为802 kJ∙mol-1,1mol CH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时放出的热量为519 kJ。如果1 mol CH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ的热量,则一定量O2的质量为
A.40 g B.56 g C.60 g D.无法计算
2.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
3.碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示:
①H2(g)+I2(?)2HI(g)ΔH=+9.48kJ·mol-1
②H2(g)+I2(?)2HI(g)ΔH=-26.48kJ·mol-1
下列判断正确的是
A.①中的I2为固态,②中的I2为气态
B.①的反应物总能量比②的反应物总能量高
C.①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D.1mol固态碘升华需吸热17kJ
4.下列有关反应热和热化学方程式的描述中正确的是
A.已知;,则1mol 与3mol 在一定条件下的密闭容器中充分反应放出92.4kJ的热量
B.氢气的燃烧热,则
C.1mol乙醇燃烧生成二氧化碳和水蒸气时所放出的热量就是乙醇的燃烧热
D.已知;,则;
5.用溶液吸收热电企业产生的废气时,涉及如图所示转化,由图示关系可得:等于
A. B.
C. D.
6.通常人们把气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量看成该化学键的键能。键能可以用于估算化学反应的反应热,化学反应的等于反应中断裂旧化学键吸收的能量之和与反应中形成新化学键释放的能量之和的差。
化学键
生成化学键时放出的能量
根据上表中给出的数据判断,下列热化学方程式不正确的是
A.
B.
C.
D.
7.几种物质的能量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.
B.
C.由图可知,甲烷气体的燃烧热为
D.标准状况下由元素最稳定的单质生成纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓,由图可知,的标准摩尔生成焓为
8.2021年2月24日,我国首个火星探测器“天问一号”成功进入火星停泊轨道。下列说法错误的是
A.长征五号运载火箭采用液氢液氧燃料作为推进剂,发生反应: ,的燃烧热为241.8kJ/mol
B.探测器太阳翼的材料是石墨纤维复合聚酰胺薄膜,它是一种新型高分子复合材料
C.火星车结构、仪器等零部件采用新型铝基碳化硅复合材料,其硬度比纯铝高
D.搭载探测器的飞行器采用硅橡胶作胶黏剂﹑密封材料,硅橡胶耐热、耐严寒也耐烧蚀
9.已知断裂N4(g)中1molN﹣N键吸收193kJ能量,形成N2(g)中1molN≡N放出941kJ能量。下列说法正确的是
A.和互为同位素
B.是一种新型的化合物
C.比更稳定
D.
10.关于如图所示转化关系(X代表卤素),说法不正确的是( )
A.2H(g)+2X(g)=2HX(g) △H3<0
B.途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,所以△H1=△H2+△H3
C.途径Ⅰ生成HBr放出的热量比生成HCl的少,说明HBr比HCl稳定
D.Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小
11.天然气水蒸气转化法是目前获取的主流方法,经过两步反应完全转化为和,其能量变化如图:
则总反应的等于
A. B. C. D.
12.NH3(g)燃烧生成NO2(g)和H2O(g),已知
(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.0kJ·mol-1
则NH3(g)燃烧的热化学方程式4NH3(g)+3O2(g)=6H2O(g)+2N2(g)的△H是
A.-1266.8kJ·mol-1 B.+1266.8kJ·mol-1
C.-633.4kJ·mol-1 D.-316.7kJ·mol-1
13.已知:、、的标准燃烧热依次为,、。下列说法正确的是
A.三种物质中,热值最大
B.
C.断裂1molH—H键放出285.8kJ能量
D.乙炔燃烧的热化学方程式为
14.下图为反应:的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.拆开和中的化学键成为H、O原子共放出1368kJ能量
B.由H、O原子形成共吸收1852KJ能量
C.由图可知,具有的总能量大于具有的总能量
D.和反应生成共放出484kJ能量
二、解答题
15.回答下列问题:
(1)已知:①2NaOH(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH1=-127.4 kJ/mol
②NaOH(s)+CO2(g)=NaHCO3(s) ΔH2=-131.5 kJ/mol
反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH= kJ/mol。
(2)已知:25℃、101 kPa时,1.00gCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6 kJ热量,书写甲烷燃烧热的热化学方程式 。
(3)已知①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1;②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2;③2As(s)+O2(g)=As2O5(s) ΔH3.则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH = 。
已知H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l) ΔH=−57.3kJ·mol−1,回答有关中和反应的问题。
(4)如图装置中仪器A的名称 。
(5)碎泡沫塑料的作用是 。
(6)中和热是指在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生1molH2O(1)时放出的热量。中和热的测定实验中,下列操作可能造成测定值偏大的是 。
A.用浓NaOH溶液代替碱溶液 B.使用了稍过量的酸
C.将两种溶液的体积均增大一倍 D.向酸溶液中缓缓加入碱溶液,并搅拌均匀
16.氨是极具前景的氢能载体和性能卓越的“零碳”燃料。
(1)利用的燃烧反应()能设计成燃料电池,其工作原理如图所示。
①电极b为 。
A.正极 B负极;
②电极a的电极反应式为 。
(2)当正负极共消耗3.136L(标准状况)气体时,通过负载的电子数为 个。
中的一个H原子若被-OH取代可形成(羟胺)。中的一个H原子若被取代可形成联氨(),也被称为“肼”,肼有弱碱性和强的还原性,且其氧化产物无污染。
(3)工业中将与在含的催化剂作用下生成联氨,其反应历程如下所示。
①下列说法正确的是 (填序号)。
A.中所有原子的核外最外层电子均达到稳定结构
B.在反应中N—H和N—O键断裂
C.催化剂中的先被氧化为,后又被还原为
②若将替换为氘代物,则表示该反应的总化学方程式为: 。(催化剂可用“表示)。
(4)下图为联氨分子的___________。
A.电子式 B.结构式 C.球棍模型 D.空间填充模型
(5)联氨在水中的电离方程式与氨相似,若将视为一元弱碱,则为二元弱碱。根据以上信息,则联氨第一步的电离方程式为 ;联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
(6)发射火箭时用肼为燃料,(g)作氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。已知16g (g)在上述反应中放出284kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。
(7)已知:钢铁在潮湿的空气中容易发生腐蚀。
水介质锅炉内壁容易发生电化学腐蚀,和水混溶形成水合肼()作为锅炉用水的防腐蚀添加剂。
①水合肼能作防腐蚀添加剂的原因是 。
②与相比,水合肼作为防腐蚀添加剂的优点是 。
17.化学反应中均伴随着能量的变化,回答下列问题:
(1)某同学进行如下实验,图①和②中温度计示数降低的是 。
(2)有机物M可转化成N,转化过程如图,则M、N相比,较稳定的是 。
ΔH=+88.6kJ/mol
(3)已知CH4在一定条件下可发生如图的一系列反应,下列说法正确的是_______。
A.ΔH1<ΔH5 B.ΔH3=ΔH2-ΔH5
C.ΔH1=ΔH2+ΔH3+ΔH4 D.ΔH4<0
(4)金属Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法正确的是_______。
A.中间体1→中间体2的过程是放热过程
B.加入催化剂可降低该反应的反应热,加快反应速率
C.1molNi和1molC2H6的总能量小于1molNiCH2和1molCH4的总能量
D.中间体2→中间体3的过程是决速步骤
(5)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)。已知上述反应中相关的化学键键能数据如下,则该反应的ΔH= kJ/mol。
化学键
C-H
C=O
H-H
C≡O(CO)
键能/(kJ/mol)
413
745
436
1075
(6)中和热的测定实验中,取30mL 0.5mol∙L-1H2SO4溶液与50mL0.5mol/LNaOH溶液进行中和反应,三次实验温度平均升高4℃,已知溶液的比热容近似为4.2 J∙g-1∙℃-1,溶液的密度均近似为1 g∙cm-3。通过计算可得稀硫酸和稀NaOH溶液的中和热ΔH= kJ/mol。
18.氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。如图-1为合成氨以及氨的催化氧化制取硝酸的流程示意图。请回答下列问题:
(1)实验室制备氨气的原料是 (写出物质的化学式)。
(2)氧化炉中氨气发生反应的方程式为
(3)向吸收塔中持续通入A的作用为 (答题时要指明A物质)。
(4)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。已知表中所列键能数据:
化学键
N-H
键能kJ·moL-1
a
b
c
则 ΔH= (用字母表示)。
(5)44.8g铜和一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色也逐渐变浅。当铜反应完毕时,共收集到标准状况下气体的体积为22.4L。则反应中消耗HNO3的物质的量为 (写出计算过程)。
(6)某企业在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品和,实验流程如图-2所示:
①写出生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。
②利用副产品氯化铵制备氨气以提高其经济利用价值。写出用MgO与C1固体混合加热制得的化学方程式 。
《1.2反应热的计算 练习》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
A
B
A
C
B
A
D
C
题号
11
12
13
14
答案
A
A
A
D
1.C
【分析】根据CH4气体的燃烧热为802 kJ∙mol-1,可写出甲烷燃烧热的热化学方程式,再根据1molCH4气体不完全燃烧生成CO和H2O(l)时,放出的热量为519kJ,写出甲烷燃烧生成CO的热化学方程式,已知1molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ的热量,可设发生①②两个反应的CH4的物质的量分别为x、y,依据反应热可列方程组求解,进而计算消耗氧气的质量。
【详解】已知CH4气体的燃烧热为802 kJ∙mol-1,则1molCH4气体完全燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出的热量为802kJ,1mol CH4不完全燃烧生成CO和H2O(l)时放出的热量为519 kJ,则可以写出甲烷燃烧的热化学方程式:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH= -802 kJ·mol-1
②CH4(g)+3/2O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH= -519 kJ·mol-1
根据已知条件:1 molCH4与一定量O2燃烧生成CO、CO2、H2O,并放出731.25 kJ的热量,可列方程组求解。
设发生①②两个反应的CH4的物质的量分别为x、y,则可得等式:
x+y=1,802x+519y=731.25,联立两等式,解得x=0.75mol,y=0.25mol,所用的O2的质量为32g∙mol-1×(0.75mol×2+0.25mol×3/2)=60g;
答案选C。
2.C
【详解】A、化学反应过程中一定伴随能量变化,反应可以是放热反应或吸热反应,反应物总能量高于生成物总能量则反应放热,反应物总能量低于生成物总能量,反应吸热,错误;
B、反应速率的大小与反应热无关,如氢氧化钡晶体和氯化铵的反应为吸热反应,在常温下能迅速反应,金属的腐蚀为放热反应,但反应速率较慢,错误;
C、反应热与反应的途径无关,取决于反应物和生成物的始末状态,可根据盖斯定律,计算某些难以直接测量的反应焓变,正确;
D、反应热与反应的条件无关,同温同压下,H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H相同,错误;
答案选C。
3.A
【详解】A.两个反应中,只有碘的状态不同,其它都相同,前者是吸热反应,后者是放热反应,固态碘转化成气态碘是吸热过程,说明②中碘单质的能量比①中的高,即②中碘单质为气态,①中碘单质为固态,A正确;
B.根据选项A的分析,②中反应物总能量大于①的反应物总能量,B错误;
C.产生相同状态下的HI,稳定性相同,C错误;
D.①-②得出I(s)=I2(g) △H=+35.96kJ·mol-1,D错误。
答案选A。
4.B
【详解】A.已知,则消耗1mol 与3mol 生成2molNH3放出92.4kJ的热量,而氮气与氢气的反应为可逆反应,1mol 与3mol 在一定条件下的密闭容器中不能完全反应,则充分反应放出的热量小于92.4kJ,故A错误;
B.氢气的燃烧热,即,则,所以 ,故B正确;
C.1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水时所放出的热量才是乙醇的燃烧热,故C错误;
D.已知,则的反应热除了氢离子与氢氧根中和反应释放的热,还包括钡离子和硫酸根生成硫酸钡沉淀释放的热,即其反应热,故D错误;
故答案为:B。
5.A
【详解】根据盖斯定律分析,反应的能量变化取决于反应物和生成物,与过程无关,所以根据图示分析,有,可以计算,故选A。
6.C
【分析】 反应物的键能之和-生成物的键能之和。
【详解】A.的,A正确;
B.的,B正确;
C.是 的逆反应,其,C错误;
D.是 的逆反应,其,D正确;
故选C。
7.B
【详解】A. 根据题图无法计算出和生成的焓变,A错误;
B. 根据题图可知,,B正确;
C. 由题图可知,甲烷气体的燃烧热为,C错误;
D. 由题图结合题意分析知,与反应生成的反应属于放热反应,即的标准摩尔生成焓为,D错误;
答案选B。
8.A
【分析】根据燃烧热的定义判断燃烧热的热化学方程式是否正确;根据物质的结构判断物质的性质,利用物质的用途判断物质具有的性质;
【详解】A.根据燃烧热的定义:完全燃烧1mol纯物质生成稳定的氧化物判断,氢气燃烧稳定的氧化物是液态水,故A错误;
B.石墨纤维复合聚酰胺薄膜,它是一种新型高分子复合材料,B正确;
C.碳化硅属于原子晶体,故硬度大,C正确;
D.硅橡胶作胶黏剂﹑密封材料,硅橡胶耐热、耐严寒也耐烧蚀,D正确;
故选答案A。
【点睛】燃烧热中生成稳定的氧化物是指在一定条件下最稳定的状态的物质。
9.D
【详解】A.N4与N2是氮元素组成的不同单质,互为同素异形体,故A错误;
B.N4是由氮元素形成的单质,不是化合物,故B错误;
C.1molN4分子断裂N—N键需要吸收的热量为6×193kJ=1158kJ,1molN4分子生成2molN2分子形成N≡N新键放出的热量为2×941kJ=1882kJ,由形成新键放出的热量大于断裂旧键吸收的热量可知反应物的总能量大于生成物的总能量,则N2比N4更稳定,故C错误;
D.1molN4分子断裂N—N键需要吸收的热量为6×193kJ=1158kJ,1molN4分子生成2molN2分子形成N≡N新键放出的热量为2×941kJ=1882kJ,molN4气体转化为N2的吸收或放出的热量为:6×193kJ-2×941kJ=-724kJ,反应的热化学方程式为,故D正确;
故选D。
10.C
【详解】A.原子形成化学键放热,焓变小于0,则,故A正确;
B.由盖斯定律可知反应焓变只与起始物质和终了物质的能量有关,与变化途径无关,途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,则,故B正确;
C.因化学反应所吸收或放出的能量即为反应热,反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差,途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl能量比HBr低,说明HCl比HBr稳定,故C错误;
D.Cl、Br、I的非金属性依次减弱,则稳定性:,所以途径Ⅱ吸收的热量依次减小,故D正确。
故选C。
【点睛】掌握物质结构和同主族元素的性质变化规律以及反应热的计算依据是解题的关键。反应热的计算除了借助于盖斯定律外,另一个重要的计算依据是根据既能,即H=反应物的化学键断裂吸收的能量-生成物的化学键形 成释放的能量,答题时灵活应用。
11.A
【详解】由图知第一步反应的热化学方程式,第二步反应的热化学方程式,由盖斯定律,(第一步+第二步反应)可得总反应,=(+206.4-41.0)= ,故选:A。
12.A
【详解】(1)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6kJ·mol-1
(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.0kJ·mol-1
根据盖斯定律(1)×3- (2)×2得NH3(g)燃烧的热化学方程式4NH3(g)+3O2(g)=6H2O(g)+2N2(g) △H=-483.6kJ·mol-1×3+92.0kJ·mol-1×2=-1266.8kJ·mol-1,故选A。
13.A
【详解】A.单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量称为热值,1g的H2完全燃烧放出kJ,1g的C2H2完全燃烧放出的热量为kJ,1g的C2H4完全燃烧放出的热量为kJ,故三种物质中,H2热值最大,A正确;
B.根据题意可知,,,,则①+②-③得,ΔH=-1299.6-285.8+1411.0=-174.4kJ⋅mol−1,B错误;
C.断开H-H键要吸热,且数值也不是285.8kJ,C错误;
D.乙炔燃烧的热化学方程式为ΔH=−1299.6kJ⋅mol−1,D错误;
故选A。
14.D
【详解】A.断开化学键吸收能量,则拆开和中的化学键成为H、O原子共吸收1368kJ能量,故A错误;
B.形成化学键放出能量,则由4molH、2molO原子形成,共放出1852kJ能量,故B错误;
C.由图可知,该反应的反应物和具有的总能量大于生成物具有的总能量,故C错误;
D.由图可知,和反应生成共放出484kJ能量,故D正确;
答案选D。
15.(1)+135.6
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L) ΔH= -889.6 kJ/mol
(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3
(4)玻璃搅拌器
(5)保温隔热,防止热量损失
(6)A
【详解】(1)根据盖斯定律,反应①-2×②得到反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的ΔH=-127.4 kJ/mol-2×(-131.5 kJ/mol)= +135.6 kJ/mol;
(2)1molCH4完全燃烧生成稳定的化合物放出55.6 kJ×16=889.6 kJ热量,甲烷燃烧热的热化学方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(L) ΔH= -889.6 kJ/mol;
(3)根据盖斯定律,反应①×2-②×3-③可得反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH =2ΔH1-3ΔH2-ΔH3;
(4)装置中仪器A的名称是玻璃搅拌器;
(5)碎泡沫塑料的作用是保温隔热,防止热量损失;
(6)A.浓NaOH溶液稀释放热,造成测定值偏大,A正确;
B.使用了稍过量的酸,能保证碱完全反应,对结果没有影响,B错误;
C.中和热是指在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生1molH2O(1)时放出的热量,将两种溶液的体积均增大一倍,对结果没有影响,C错误;
D.向酸溶液中缓缓加入碱溶液,热量散失较多,造成测定值偏小,D错误;
故选A。
16.(1) A
(2)0.24
(3) AC
(4)C
(5)
(6)
(7) 水合肼具有还原性,能吸收锅炉水中溶解的氧气,减慢锅炉钢铁的吸氧腐蚀的正极反应发生,而减慢锅炉的腐蚀速率 氧化产物为氮气,清洁无污染
【详解】(1)燃料电池中,通入燃料的一极为负极,则电极为负极,电极为正极,电极的电极反应为:。
(2)(标准状况)气体的气体的物质的量为。结合关系式:,则反应气体时,转移电子数为 。
(3)①A.肼中所有原子的核外最外层电子均达到稳定结构,达到个电子稳定状态,达到个电子稳定状态,故A正确;
B.由反应历程可知,在反应中没有断裂,键断裂,故B错误;
C.由反应历程可知,催化剂中的先被氧化为,后又被还原为,故C正确;
故选;
②由反应历程可知,反应过程中,生成的有两个氢原子来源于,若将替换为氘代物,则表示该过程的化学方程式为:。
(4)根据其模型特点,可知其为联氨分子的球棍模型,故选C。
(5)据写出在水中的第一步电离方程式为。由酸式盐的概念可知酸式盐中酸根为,而阳离子为二元碱的阳离子,所以酸式盐的化学式为。
(6) (g)是,则完全反应放出热量,故热化学方程式是。
(7)①水介质锅炉内壁容易发生电化学腐蚀一般是吸氧腐蚀,负极反应:,正极反应是:,加入水合肼,因为水合肼有还原性,能消耗水中的氧气,从而减缓腐蚀。
②根据得失电子守恒,1mol氧气需要2mol或1mol水合肼,和亚硫酸钠相比,水合肼用量更少,且水合肼的氧化产物无污染,不产生其他杂质;被氧化后生成硫酸根易与水中钙离子形成水垢,影响锅炉使用。
17.(1)②
(2)M
(3)C
(4)AD
(5)+120
(6)-53.76
【详解】(1)图①Al和稀盐酸反应为放热反应,温度计读数升高,图②氯化铵和氢氧化钡晶体反应为吸热反应,温度计读数降低,答案为②;
(2)
△H=+88.6kJ•mol-1是吸热反应,则M、N相比,M所具有的能量较低,较稳定的是M;
(3)A.由盖斯定律可知,CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) △H1=△H5+△H4,但H2O(l)→H2O(g) △H4>0,所以△H1>△H5,故A错误;
B.由盖斯定律可知,CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H5=△H2+△H3,即△H3=△H5-△H2,故B错误;
C.由盖斯定律可知,CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(g) △H1=△H2+△H3+△H4,故C正确;
D.H2O(l)→H2O(g)吸热,所以CO2(g)+2H2O(l)→CO2(g)+2H2O(g)吸热,即△H4>0,故D错误。
答案为C;
(4)A.中间体1的相对能量为-56.21kJ,中间体2的相对能量为-154.82kJ,中间体1→中间体2的过程是放热过程,故A正确;
B.催化剂不能改变反应物和生成物的能量,加入催化剂,该反应的反应热不变,故B错误;
C.由图可知,Ni和C2H6的相对总能量为0,NiCH2和CH4的相对总能量为-6.57kJ,正反应放热,故C错误;
D.慢反应决定总反应速率,中间体2→中间体3的过程正反应活化能最大,反应速率最慢,所以中间体2→中间体3的过程是决定整个历程反应速率的关键步骤,故D正确;
答案为AD;
(5)焓变=反应物键能之和-生成物键能之和,所以该反应△H=(4×413+2×745-2×1075-2×436)kJ/mol=+120kJ/mol;答案为:+120;
(6)中和热=-=-53.76 kJ/mol,答案为:-53.76。
18.(1)NH4Cl Ca(OH)2
(2)4NH3+5O24NO+6H2O
(3)A为氧气 目的是氧化NO,使NO尽量充分转化为HNO3
(4)(a+3b-6c)
(5)n(Cu)= 44.8g÷64g·mol-1=0.7mol,气体物质的量n(NOx)=22.4L÷22.4L·mol-1 =1mol,由氮元素守恒可得n(HNO3)=2n(Cu) +n (NOx)=0.7mol×2+1mol=2.4mol
(6) NH3·H2O +NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓或 NH3+H2O + NaCl + CO2 = NH4Cl + NaHCO3↓ 2NH4Cl +MgOMgCl2 + 2NH3↑ + H2O
【分析】在合成塔中在催化剂、高温、高压下反应生成,在氨分离器中分离氨气和为反应的,分离后的在氧化炉中与发生催化氧化为NO,在吸收塔NO、和反应生成,然后尾气处理,防止污染空气。据此分析可得:
【详解】(1)实验室制备氨气的常用方法是通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,反应方程式为:2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O,故答案为:NH4Cl和Ca(OH)2;
(2)氧化炉中氨气发生催化氧化反应,生成一氧化氮和水,反应方程式为:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O,故答案为:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O;
(3)向吸收塔中持续通入A的作用是氧化一氧化氮,使一氧化氮充分转化为硝酸,所以A为氧气,故答案为:A为氧气 目的是氧化NO,使NO尽量充分转化为HNO3;
(4)根据键能数据,反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)的焓变ΔH可以通过反应物和生成物的键能差计算得出,ΔH = (a + 3b) - 6c,故答案为:ΔH = (a + 3b) - 6c;
(5)铜与浓硝酸反应生成NO2,随着铜的不断减少以及硝酸浓度的减小,反应生成的气体颜色变浅,最终生成NO。根据反应方程式Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O和3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O,则n(Cu)= 44.8g÷64g·mol-1=0.7mol,气体物质的量n(NOx)=22.4L÷22.4L·mol-1 =1mol,由氮元素守恒可得n(HNO3)=2n(Cu) +n (NOx)=0.7mol×2+1mol=2.4mol;
(6)①生成NaHCO3的总反应为NaCl + NH3 + CO2 + H2O NaHCO3 + NH4Cl,故答案为:NaCl + NH3 + CO2 + H2O NaHCO3 + NH4Cl或NH3·H2O +NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;
②用MgO与NH4Cl固体混合加热制得NH3的化学方程式为2NH4Cl + MgO MgCl2 + 2NH3↑ + H2O,故答案为:2NH4Cl + MgO MgCl2 + 2NH3↑ + H2O。
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