二、非选择题(共52分)
13.(10分)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1160kJ·mol-1
若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为________,写出上述反应的热化学方程式:
___________________________________________________。
[答案]1.6mol
CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-867kJ·mol-1
14.(13分)已知稀溶液中,1molH2SO4与KOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应生成1molH2O的热化学方程式__________________________________。
(2)在101kPa时,H2在1.00molO2中完全燃烧生成2.00molH2O(l)时放出571.6kJ热量,则H2的燃烧热为________,表示H2燃烧热的热化学方程式为:
_______________________。
(3)(2011·浙江高考节选)已知:
Fe2O3(s)+3C(石墨)===2Fe(s)+3CO(g) ΔH=489.0kJ·mol-1
CO(g)+
O2(g)===CO2(g) ΔH=-283.0kJ·mol-1
C(石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ·mol-1
由Fe(s)和O2(g)反应生成Fe2O3(s)的热化学方程式为
_________________________________________________。
[答案]
(1)
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
(2)285.8kJ·mol-1 H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8kJ·mol-1
(3)4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s)
ΔH=-1641.0kJ·mol-1
[解析](3)化学方程式为4Fe+3O2===2Fe2O3。
由盖斯定律可求出所给反应的反应热ΔH=(-393.5kJ·mol-1)×6-(-283.0kJ·mol-1)×6-(489.0kJ·mol-1)×2=-1641.0kJ·mol-1。
15.(14分)某实验小组用0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/LH2SO4溶液进行中和热的测定。
测定中和热的实验装置如图所示
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值57.3kJ/mol):
____________。
(2)取50mLNaOH溶液和30mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
实验次数温度
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
平均温度差(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
2
27.0
27.4
27.2
33.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似认为0.50mol/LNaOH溶液和0.50mol/LH2SO4溶液的密度都是1g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g·℃)。
则中和热ΔH=________(取小数点后一位)。
③上述实验结果的数值与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
[答案]
(1)
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。
(2)①4.0 ②-53.5kJ/mol ③acd
[解析]
(1)根据中和热定义和热化学方程式的书写原则可得:
H2SO4(aq)+NaOH(aq)===
Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
(2)第1、2、3、4次实验的温度差分别为4.0℃、6.1℃、3.9℃、4.1℃,与其他三组数据相比,6.1℃较大,舍去。
其余三次温度差的平均值为4.0℃。
0.5mol/LH2SO4(aq)和0.5mol/LNaOH(aq)的密度均为1g/cm3,故m(H2SO4)=ρ(H2SO4)·V(H2SO4)=30g,m(NaOH)=ρ(NaOH)·V(NaOH)=50g。
中和后生成的溶液为稀溶液,其比热容c=4.18J/(g·℃),由此可以计算出30mLH2SO4(aq)和50mLNaOH(aq)发生反应时放出的热量为:
Q放=[m(NaOH)+m(H2SO4)]·c·(t2-t1),中和热为生成1molH2O(l)时放出的热量,ΔH=-
×10-3kJ/mol=-53.5kJ/mol。
16.(15分)(2013·温州八校联考)
(1)①根据下列图示,写出反应的热化学方程式_______________________________________。
②根据如图所示情况,判断下列说法中正确的是( )
A.其热化学方程式为:
CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH=+41kJ/mol
B.该反应为吸热反应
C.该反应为放热反应
D.当H2O为液态时,其反应热值小于41kJ/mol
(2)已知16g固体硫完全燃烧时放出148.4kJ的热量,该反应的热化学方程式是______________________________________
___________________________________________________。
(3)如图是某温度下,N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。
该反应的热化学方程式为_________________________________。
a、b两条曲线产生区别的原因很可能是________________。
[答案]
(1)①CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41kJ/mol ②B
(2)S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-296.8kJ/mol
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol
a不使用催化剂,b使用了催化剂
[解析]
(1)②以图示形式将反应CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)的质变与能变呈现出来,并要求判断反应类型及ΔH情况。
根据所给图示可知,A选项将反应的反应物与生成物弄反了,故不对;生成物的能量比反应物的能量高,故该反应为吸热反应,B选项正确,则C选项错误;D选项未限定H2O的物质的量,故不对。
答案为B。
(3)b反应中使用催化剂,可以降低反应的活化能,但反应的热效应不会改变。