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13.(1)Na2CO3•10H2O(s)═Na2CO3(s)+10H2O(g)△H1=+532.36kJ•mol-1
Na2CO3•10H2O(s)═Na2CO3•H2O(s)+9H2O(g)△H2=+473.63kJ•mol-1
写出Na2CO3•H2O脱水反应的热化学方程式Na2CO3•H2O(S)═Na2CO3(s)+H2O(g)△H=+58.73kJ/mol.
(2)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)△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2整个过程中转移的电子总数为1.6NA(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为173.4kJ.

分析 (1)通过观察两个热化学方程式,利用盖斯定律,可将两式相减得到Na2CO3•H2O(S)═Na2CO3(s)+H2O(g),根据盖斯定律来计算;
(2)已知①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1,②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1 160kJ•mol-1,$\frac{1}{2}$(①+②)可得:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),根据化合价变化、盖斯定律计算出反应0.2mol甲烷转移的电子数及放出的热量.

解答 解:(1)通过观察两个热化学方程式,利用盖斯定律,可将两式相减得到Na2CO3•H2O(S)═Na2CO3(s)+H2O(g),
即Na2CO3•H2O(S)═Na2CO3(s)+H2O(g)△H=+58.73kJ/mol,
故答案为:Na2CO3•H2O(S)═Na2CO3(s)+H2O(g)△H=+58.73kJ/mol;
(2)已知①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1,②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1 160kJ•mol-1,$\frac{1}{2}$(①+②)可得③CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-$\frac{574+1160}{2}$kJ•mol-1=-867kJ•mol-1,标况下4.48L甲烷的物质的量为:n(CH4)=0.2mol,甲烷中碳元素的化合价为-4价,反应产物二氧化碳中C元素化合价为+4价,化合价变化为8,即完全反应1mol甲烷转移了8mol(8NA)电子,则反应0.2mol甲烷转移的电子总数为:0.2mol×8NA=1.6NA,根据热化学方程式③可知,完全反应0.2mol甲烷放热的热量为:867kJ•mol-1×0.2mol=173.4kJ,故答案为:1.6NA;173.4.

点评 本题考查反应热以及氧化还原反应的计算,题目难度中等,注意掌握盖斯定律的含义及热化学方程式的书写原则,明确氧化还原反应中电子转移的计算方法,试题侧重于学生的计算能力和分析能力的考查.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.一定条件下,X(g)+3Y(g)?2Z(g)达到化学平衡的标志是(  )
A.Z的分解速率和Y的生成速率相等
B.单位时间内生成nmolZ,同时生成nmolX
C.反应体系的总质量保持不变
D.X、Y、Z的浓度不再变化

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.下列说法正确的是(  )
A.难溶电解质的溶度积越小,溶解度越大
B.可以通过沉淀反应使杂质离子完全沉淀
C.难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡
D.AgCl固体在等浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度相同

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向,CCUS或许发展成一项重要的新兴产业.

(1)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H1=a kJ•mol-1
CO(g)+H2O (g)═CO2(g)+H2 (g)△H2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3=c kJ•mol-1
反应CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g) 的△H=(a+2b-2c)kJ•mol-1.
(2)利用废气中的CO2为原料制取甲醇,反应方程式为:CO2+3H2═CH3OH+H2O其他条件相同,该甲醇合成反应在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反应相同时间后,CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示.
①a点所代表的状态不是(填“是”或“不是”)平衡状态.
②c点CO2的转化率高于b点,原因是b、c点均未达到平衡状态,c点温度高,反应速率较快,故CO2的转化率较大.
(3)用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃,起始时以0.1MPa,n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入反应器中,发生反应:2CO2(g)+6H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$C2H4(g)+4H2O(g)△H,不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图2所示:
①该进行的反应的△S<0(填:“>”或“<”)
②对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作KP),则该反应的KP=$\frac{p({C}_{2}{H}_{4})×{p}^{4}({H}_{2}O)}{{p}^{2}(C{O}_{2})×{p}^{6}({H}_{2})}$.
③为提高CO2的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是增大压强;提高氢气和二氧化碳物质的量的比值(列举2项)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.NaCl是价廉且应用广泛的化工业原料,例如应用于纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等.
(1)19世纪60年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法,20世纪20年代以后被联合制碱法逐渐取代.
①请写出以NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O.
②在联合制碱法中,纯碱工厂与合成氨工厂进行联合生产,以方便的获得原料NH3、CO2.
③在联合制碱法中循环使用,而在氨碱法中循环使用率不高的物质是CO2、NaCl.
(2)氯酸钾是重要的化工业产品,在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用,工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠,再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀.
①在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾,主要应用氯酸钾的强氧化性.
②请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式NaCl+3H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$NaClO3+3H2↑.该工艺过程中使用    的装置与氯碱工业中使用的装置主要区别有需要加热恒温控制、没有离子交换膜(请答出两点).
(3)在肥皂的工业生成过程中,也要使用NaCl的目的是加入食盐使肥皂析出.

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

18.在一定温度下,在2L容器中a mol SO2和b mol O2,反应达平衡时有c mol SO2发生了反应,试填写下列空白:
(1)生成cmol SO3;
(2)O2的转化率为$\frac{c}{2b}$×100%;
(3)平衡时容器内气体总物质的量为a+b-$\frac{c}{2}$mol;
(4)达到平衡时c(SO2)=$\frac{a-c}{2}$  mol/L.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

5.CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料.
(1)已知8.0g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量.则CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-889.6kJ•mol-1
(2)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理图1所示,则通入a气体的电极名称为负极,通入b气体的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O.(质子交换膜只允许H+通过)

(3)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向.
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示,则该反应的最佳温度应控制在250℃ 左右.
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难溶物).将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为3 CuAlO2+16 H++NO3-=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O.
(4)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法.已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96L CH4可处理22.4L NOx,则x值为1.6.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.写出下列反应的热化学方程式
已知:下列两个热化学方程式:
(1)Fe(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═FeO(s)△H=-272.0KJ/mol
2Al(s)+$\frac{3}{2}$O2(g)═Al2O3(s)△H=-1675.7KJ/mol
则 Al(s)的单质和FeO(s)反应的热化学方程式2Al(s)+3FeO(s)═Al2O3(s)+3Fe(s)△H=-859.7 kJ•mol-1.
(2)在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ•mol-1.
(3)若适量的N2和O2完全反应,每生成23g NO2需要吸收16.95kJ热量N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=67.8kJ•mol-1.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.CaCO3的摩尔质量为100g/mol,将5.0g CaCO3固体完全溶于稀盐酸后,再用蒸馏水稀释成100mL溶液.该溶液中Ca2+的物质的量浓度为(  )
A.5.0 mol/LB.0.50 mol/LC.1.0  mol/LD.0.10  mol/L

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