已知25℃、101 kPa下,稀的强酸与强碱溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol。
(1)写出表示稀硫酸与稀烧碱溶液发生反应的中和热的热化学方程式: 。
(2)学生甲用稀硫酸与稀烧碱溶液测定中和热装置如图。
①实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需: 。
②该装置中有一处错误是: ,如果用该错误装置测定,结果会 (填“偏高”“偏低”“无影响”)
③如果该生用50 mL 0.25 mol/L的稀硫酸与50 mL 0.55 mol/L的稀烧碱溶液,他用试剂的用量的理由是: 。在该实验中需要测定某种数据,完成一次实验,需要测定该数据的次数为 次。使用正确的装置进行实验,取上述溶液在小烧杯中进行中和反应,三次实验温度平均升高3.4℃。已知中和后生成的溶液的比热容为4.18J/(g·℃),溶液的密度均为1g/cm3。通过计算可得中和热△H=
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,并采取相应的措施。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(CH3OH,液态)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)已知化学键的键能为:
化学键 |
H—H |
N—H |
![]() |
键能/( kJ·mol-1) |
436 |
391 |
945 |
又知反应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的值为 。
(3)已知:C(石墨,s)+O2(g)CO2(g) ΔH="-393" kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l) ΔH="-2" 599 kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298 K时C(石墨,s)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为 。
工业上利用天然气(主要成分为CH4)与CO2进行高温重整制备CO,已知CH4、H2和CO的燃烧热(ΔH)分别为-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和-283.0 kJ·mol-1,则生成1 m3(标准状况)CO所需热量为 。
按要求完成下列问题:
(1)在1.01×105 Pa时,4 g氢气在O2中完全燃烧生成液态水,放出572 kJ的热量,则H2的燃烧热的ΔH= ;表示氢气燃烧的热化学方程式为 。
(2)在1.01×105 Pa时,16 g S在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫,放出148.5 kJ的热量,则S的燃烧热的ΔH= ;S燃烧的热化学方程式为 。
(3)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和水。已知室温下1 g甲硅烷自燃放出44.6 kJ热量,其热化学方程式为 。
已知下列热化学方程式:
①CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH=+177.7 kJ
②C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1
③HCl(l)+NaOH(l)NaCl(l)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
④C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol-1
⑤CO(g)+O2(g)CO2(g) ΔH="-283" kJ·mol-1
⑥2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
(1)上述热化学方程式中,不正确的有 。
(2)上述反应中,表示燃烧热的热化学方程式有 。
磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1="+3" 359.26 kJ·mol-1
CaO(s)+SiO2(s)CaSiO3(s) ΔH2=-89.61 kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
则ΔH3= kJ·mol-1。
(2)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa时:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1="-197" kJ·mol-1;
H2O(g)H2O(l) ΔH2="-44" kJ·mol-1;
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l) ΔH3="-545" kJ·mol-1。
则SO3(g)与H2O(l)反应的热化学方程式是 。
(3)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)IO-(aq)+O2(g) ΔH1
②IO-(aq)+H+(aq)HIO(aq) ΔH2
③HIO(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l)ΔH3
总反应的化学方程式为 ,其反应热ΔH= 。