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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,5g液态甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol

(2)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.已知热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol
写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式
CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H=-11KJ/mol
CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H=-11KJ/mol

(3)甲醇是一种清洁高效的能源,若将甲醇、氧气和氢氧化钾溶液设计成燃料电池,该电池正极反应式为:
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
分析:(1)根据热化学方程式的书写方法可知,化学计量数与反应热成正比,并注意标明物质的聚集状态来解答;
(2)依据盖斯定律结合热化学方程式计算得到;
(3)碱性甲醇燃料电池中,负极发生氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O,正极发生还原反应,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
解答:解:(1)5gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出113.5kJ热量,64g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出1452.8kJ热量,
则热化学方程式为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/
故答案为:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol
(2)①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol
依据盖斯定律①×3-(③×2+②)得到:
6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(g)+6CO2(g)△H=-66KJ/mol;
得到热化学方程式为:CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H=-11KJ/mol,
故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(g)+CO2(g)△H=-11KJ/mol;
(3)碱性甲醇燃料电池中,该电池工作时,溶液中的OH-向负极移动,则总反应式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O,负极发生氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O,正极发生还原反应,电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-
点评:本题考查了热化学方程式的书写方法和计算应用,盖斯定律的计算应用,原电池的原理分析,电极反应书写,题目难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

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反应热,并采取相应措施.化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算.
(1)实验测得,5g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113.5kJ的热量,则甲醇的燃烧热△H=
-1452.8KJ/mol
-1452.8KJ/mol

(2)今有如下两个热化学方程式:?则a
b(填>,=,<)H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H1=a kJ?mol-1;H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H2=b kJ?mol-1??
(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反应热进行推算.
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=-571.6kJ?mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=-2599kJ?mol-1根据盖斯定律,计算298K时由C(s)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的反应热△H=
+228.2 kJ?mol-1
+228.2 kJ?mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

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)25℃、101k Pa时,强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为△H=-57.3kJ/mol,则稀硫酸与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为
KOH(aq)+
1
2
H2SO4(aq)=
1
2
K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1
KOH(aq)+
1
2
H2SO4(aq)=
1
2
K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ?mol-1

(2)实验测得 5g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113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol
2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol

(3)由气态基态原子形成1mol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破坏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.
化学键 H-H N-H N≡N
键能/kJ?mol-1 436 391 945
已知反应N2+3H2?2NH3△H=x kJ?mol-1.试根据表中所列键能数据估算x的数值为
-93
-93

(4)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(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=akJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2=bkJ?mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H3=ckJ?mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的焓变:
△H=
2a+
1
2
b-
1
2
c
2a+
1
2
b-
1
2
c
 kJ?moD
l-1.(用含a、b、c的表达式表示)

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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,5g液态甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式
2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=-1452.8kJ?mol-1
2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=-1452.8kJ?mol-1

(2)由气态基态原子形成1mol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破坏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.
化学键 H-H N-H N≡N 键能/kJ?mol-1 436 391 946
已知反应N2(g)+3H2 (g)?2NH3(g)△H=a kJ?mol-1.试根据表中所列键能数据计算a为
-92
-92

(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(s,石墨)+02(g)=C02(g);△H1=-393.5kJ?mol-1
2H2(g)+02(g)=2H20(l);△H2=-571.6kJ?mol-1
2C2H2(g)+502(g)=4C02(g)+2H20(l);△H3=-2599kJ?mol-1
根据盖斯定律,计算298K时反应2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的焓变:△H=
+226.7kJ?mol-1
+226.7kJ?mol-1

(4)已知热化学方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(s)=2Fe(s)+3CO2(g);△H=-25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(s)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(s)=4FeO(s)+CO2(g);△H=+19kJ/mol
写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式
FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol
FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

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).已知热化学方程式:
①.Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-25kJ/mol
②.3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47kJ/mol
③.Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+19kJ/mol
写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol.
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol.

(2).由气态基态原子形成1mol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破坏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.
化学键 H-H N-H N≡N
键能/kJ?mol-1 436 391 946
已知反应N2(g)+3H2 (g)?2NH3(g)△H=a kJ/mol.试根据表中所列键能数据计算a为
-92
-92

(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(s,石墨)+O2 (g)=CO2(g)△H1=+393.5kJ/mol
2H2(g)+O2 (g)=2H2(l)△H2=-571.6kJ/mol
2C2H2(g)+5O2 (g)=4CO2 (g)+2H2(l)△H3=-2599kJ/mol
根据盖斯定律,计算298K时反应2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的焓变:△H=
+226.7KJ/mol
+226.7KJ/mol

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