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)实验测得,5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:___________________________________________。
(2)由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。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的断裂和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a的数值:
________________________________________________________________________。
| 化学键 | H—H | N—H | N≡N |
| 键能/kJ·mol-1 | 436 | 391 | 945 |
(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焓变进行推算。
已知:
C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g)
ΔH1=-393.5 kJ·mol-1①
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)
ΔH2=-571.6 kJ·mol-1②
2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l)
ΔH3=-2 599 kJ·mol-1③
根据盖斯定律,计算298 K时由C(石墨,s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变:________________________________________________________________________。
答案 (1)2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-1 452.8 kJ·mol-1
(2)-93
(3)ΔH=226.7 kJ·mol-1
解析 (1)5 g CH3OH(l) 充分燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出113.5 kJ的热量,则1 mol CH3OH充分燃烧时,放出的热量为
×113.5 kJ=726.4 kJ,故其燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+
O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.4 kJ·mol-1,或2CH3OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 452.8 kJ·mol-1。
(2)ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=3×436 kJ·mol-1+945 kJ·mol-1-6×391 kJ·mol-1=-93 kJ·mol-1,故a的值为-93。
(3)由题意知,需求算下述反应的焓变:
2C(石墨,s)+H2(g)===C2H2(g) ΔH,由盖斯定律,将题给热化学方程式加合,(①×4+②-③)/2得:
2C(石墨,s)+H2(g)=C2H2(g) ΔH=2ΔH1+
-
则ΔH=[2×(-393.5)+
-
] kJ·mol-1=226.7 kJ·mol-1。
科目:高中化学 来源: 题型:
某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,其式量为88.0,含C的质量分数为0.682,含H的质量分数为0.136。
(1)试确定该化合物的分子式_____________________________________________________。
(2)经红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基,请写出其结构简式
________________________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
1体积某烃的蒸气完全燃烧生成的CO2比水蒸气少1体积(在同温同压下测定),0.1 mol该烃完全燃烧的产物全部被碱石灰吸收,碱石灰增重 51.4 g。试解答:
(1)求该烃的分子式________________________________________________________;
(2)若该烃的一氯代物只有一种,试写出该烃的结构简式并用系统命名法命名
________________________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
形成节约能源和保护生态环境的产业结构是人类与自然和谐发展的重要保证,你认为下列行为中有悖于这一保证的是( )
A.开发太阳能、水能、风能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
B.研究采煤、采油新技术,提高产量以满足工业生产的快速发展
C.在农村推广使用沼气
D.减少资源消耗、增加资源的重复使用和资源的循环再生
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科目:高中化学 来源: 题型:
已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(l)的标准燃烧热分别是285.8 kJ·mol-1、1 411.0 kJ·mol-1和1 366.8 kJ·mol-1,则由C2H4(g)和H2O(l)反应生成C2H5OH(l)的ΔH为( )
A.-44.2 kJ·mol-1
B.44.2 kJ·mol-1
C.-330 kJ·mol-1
D.330 kJ·mol-1
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科目:高中化学 来源: 题型:
已知元素周期表中共有18纵行,如图实线表示元素周期表的边界,按电子排布,可把周期表划分为s区、p区、d区、ds区等。除ds区外,其他区的名称均按构造原理最后填入电子的能级符号来命名。
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(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线,并标记分区。
(2)有的同学受这种划分的启示,认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另
一区,你认为应排在________区。
(3)请在元素周期表中标出4s轨道半充满的元素(用元素符号表示)。
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3+比Fe2+稳定的原因:______________。
(5)随着科学技术的发展,不断有新的元素被发现。若把第七周期排满,则元
素周期表共可以排布________种元素。
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科目:高中化学 来源: 题型:
有机物M的结构简式如图所示。
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(1)有机物M的苯环上的一氯代物有________种。
(2)1 mol M与足量溴水混合,消耗Br2的物质的量为________mol。
(3)1 mol M与足量H2加成,消耗H2________ mol。
(4)下列有关M的说法中不正确的是________。
A.在催化剂的作用下,M可与液溴发生取代反应
B.M使溴水褪色的原理与乙烯使溴水褪色的原理相同
C.M能使酸性KMnO4溶液褪色
D.M和甲苯互为同系物
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科目:高中化学 来源: 题型:
向NaBr、NaI、Na2SO3的混合液中,通入足量的氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是( )
A.NaCl、Na2SO4 B.NaCl、NaBr、Na2SO4 C.NaCl、Na2SO4、I2 D.NaCl、NaI、Na2SO4
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