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化学:热化学方程式经典例题

来源: 2020-07-03 00:42

碳、氮元素及其化合物与人类的生产生活密切相关.试回答下列有关问题:
(1)下图是1molNO2和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式______.

(2)NH3极易溶于水,其水溶液俗称氨水.用水稀释0.1mol•L-1的氨水,溶液中随着水量的增加而减小的是______(填序号).
A.
c(N
H +4
)•c(OH-)
c(NH3•H2O)
 B.
c(NH3•H2O)
c(OH-)

C.c(H+)•c(OH-) D.
c(OH-)
c(H+)

(3)标准状况下,将1.12LCO2通入100mL1mol•L-1的NaOH溶液中,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为______;
(4)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g).当反应达到平衡时不断改变条件(不改
变N2、H2和NH3的量),下图表示反应速率与反应过程的关系,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是______.

(5)甲烷燃料电池中发生的化学反应为:CH4+2O2=CO2+2H2O,该电池的电解质溶液为H2SO4溶液,写出其负极的电极反应式______.
答案 : (1)该反应的焓变△H=E1-E2=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol,
所以热化学方程式为NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1
故答案为:NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ•mol-1
(2)A、当稀释氨水时,在水分子的作用下促进氨水的电离,所以氨根离子的浓度降低,K电离=
C(NH4+)C(OH-)
C(NH3.H2O)
,温度不变,电离平衡常数不变,故A错误;
B、因
c(NH3•H2O)
c(OH-)
=
n(NH3•H2O)
n(OH-)
,水稀释0.1mol/L氨水时,溶液中随着水量的增加,由NH3.H2OOH-+NH4+可知,n(OH-)增大,但溶液的体积增大的多,所以c(OH-)减小,促进了氨水的电离,n(NH3.H2O)减少,c(NH3.H2O)减少,n(OH-)增大,n(NH3.H2O)减少,所以比值变小,故B正确;
C、因温度不变,水的离子积KW=c(H+)•c(OH-)不变,故C错误;
D、温度不变,水的离子积不变,当稀释氨水时,溶液中氢氧根的浓度减小,氢离子的浓度增加,所以
C(OH-)
C(H+)
减小,故D正确;
故答案为:BD;
(3)由CO+2NaOH═Na2CO3+H2O
0.05mol0.1mol0.05mol
所以产物为0.05molNa2CO3,因CO32-水解,溶液呈碱性,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),盐水解程度较小,则c(CO32-)>c(OH-),水中OH-来源于CO32-水解及水的电离,则(OH-)>c(HCO3-),水的电离程度很小c(HCO3-)>c(H+),所以c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),
故答案为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+);
(4)由图2可知,t1-t2时应为升高温度使逆反应速率增大,化学平衡逆向移动,NH3的含量减少;t2-t3时为平衡状态,含量不变;t3-t4时应为催化剂对化学反应的影响,反应速率增大,但化学平衡不移动;t4-t5时应为减小压强对反应的影响,减小压强化学平衡逆向移动,NH3的含量减少,即t0-t1时NH3的含量最大,故答案为:t0-t1
(5)甲烷燃料电池中,正极的电极反应式为:O2+4e-+4H+═2H2O,总反应式减去正极反应式得负极反应式:CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+,故答案为:CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+
临湘一中食堂以前烧煤,经过改造现在烧天然气,使校园环境有了很大的改善.天然气的主要成分是甲烷,若2克甲烷完全燃烧可放出QKJ的热量,请写出能表示甲烷燃烧热的热化学方程式______.
答案 : 2g甲烷完全燃烧生成液态水时放出QkJ热量,1mol甲烷16g燃烧发生反应放热8QkJ;反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-8QkJ/mol;
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-8QkJ/mol;

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