为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施。化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)下列变化过程,属于放热反应的是 ②③②③。
①浓H2SO4稀释
②酸碱中和反应
③H2在Cl2中燃烧
④固体NaOH溶于水
⑤液态水变成水蒸气
⑥碳高温条件下还原CO2
(2)沼气是一种能源,它的主要成分是CH4,常温下,0.5molCH4完全燃烧生成CO2(g)和液态水时,放出445kJ热量,则热化学方程式为 CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH═-890kJ/molCH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH═-890kJ/mol。
(3)已知H2S完全燃烧生成SO2(g)和H2O(l),H2S的燃烧热为akJ•mol-1,写出H2S的燃烧热的热化学方程式 H2S(g)+32O2(g)═SO2(g)+H2O(l)ΔH═-akJ•mol-1H2S(g)+32O2(g)═SO2(g)+H2O(l)ΔH═-akJ•mol-1。
(4)已知:12N2(g)+32H2(g)═N(g)+3H(g)ΔH1═+akJ•mol-1
N(g)+3H(g)═NH3(g)ΔH2═-bkJ•mol-1
NH3(g)═NH3(l)ΔH3═-ckJ•mol-1
写出N2(g)和H2(g)反应生成液氨的热化学方程式 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(l)ΔH═(+2a-2b-2c)kJ•mol-1N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(l)ΔH═(+2a-2b-2c)kJ•mol-1。
(5)已知:①HF(aq)+OH-(aq)═F-(aq)+H2O(l)ΔH═-67.7kJ•mol-1
②H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)ΔH═-57.3kJ•mol-1
试写出HF电离的热化学方程式 HF(aq)⇌F-(aq)+H+(aq)ΔH═-10.4kJ•mol-1HF(aq)⇌F-(aq)+H+(aq)ΔH═-10.4kJ•mol-1。
(6)SF6是一种优良的绝缘气体,分子结构中,只存在S-F键,已知1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ,F-F键能为160kJ•mol-1,S-F键能为330kJ•mol-1,试写出S(s)和F2(g)反应生成SF6(g)的热化学方程式 S(s)+3F2(g)═SF6(g)ΔH═-1220kJ•mol-1S(s)+3F2(g)═SF6(g)ΔH═-1220kJ•mol-1。
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【答案】②③;CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH═-890kJ/mol;H2S(g)+O2(g)═SO2(g)+H2O(l)ΔH═-akJ•mol-1;N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(l)ΔH═(+2a-2b-2c)kJ•mol-1;HF(aq)⇌F-(aq)+H+(aq)ΔH═-10.4kJ•mol-1;S(s)+3F2(g)═SF6(g)ΔH═-1220kJ•mol-1
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【解答】
【点评】
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(1)图1的四个过程中能量转化形式有
A.2种 B.3种 C.4种 D.4种以上
(2)电解过程要消耗大量的电能,而使用微生物作催化剂在阳光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通电2H2(g)+O2(g)△H2光照催化剂
以上反应的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依据图2能量变化写出氢气燃烧生产液态水的热化学方程式
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