Question

【题目】(1)已知：①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) H1=-272.0kJ/mol

②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) H1=-1675.7kJ/mol

Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是__________________。某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是_____(填“能”或“不能”)，理由是________。

(2)反应物与生成物均为气态的某可逆反应在不可条件下的反应历程分别为A、B如图所示。

①据图判断该反应是_______(填“吸”或“放”)热反应。

②其中B历程表明此反应采用的条件为________(填字母)。

A.升高温度 B.增大反应物的浓度 C.降低温度 D.使用催化剂

(3)铝热法是常用的金属冷炼方法之一。已知：

4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) H=-3352kJ/mol

Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)H=-521kJ/mol

Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是___________________。

(4)中国气象局的数据显示，2013年企国平均雾霾天数为52年来之最。形成雾霾的主要成分为生产生活中排放的废气，汽车尾气及扬尘等。用CH4可以消除汽车尾气中氮氧化物的污染。

已知：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)H=-955kJ/mol

2NO2(g)=N2O4(g) H=-56.9kJ/mol

写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式________________。

Answer 1

【答案】 2Al（s）+3FeO（s）＝Al2O3（s）+3Fe（s）H=-859.7kJ/mol 不能 该反应需要引发，需要消耗大量能量，成本较高 吸 D 4A1(s)+3MnO2(s)=3Mn(s)+2Al2O3(s)H=-1789kJ/mol CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)H=898.1kJ/mol

【解析】（1）根据盖斯定律计算△H，该反应需要引发，成本过高；

（2）①由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应；

②由图可知，反应历程B与A相比，改变反应历程，应是使用催化剂；

（3）根据盖斯定律计算△H；

（4）根据盖斯定律计算△H。

（1）已知：①Fe(s)+1/2O2(g)=FeO(s) H1=-272.0kJ/mol

②2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) H1=-1675.7kJ/mol

将方程式②-①×3得2Al（s）+3FeO（s）＝Al2O3（s）+3Fe（s）△H=-1675.7kJmol-1-（3×-272.0kJmol-1）=-859.7 kJmol-1；

铝热反应需要镁燃烧引发，消耗较多能量，成分过高，因此不能用于工业炼铁；

（2）①由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应为吸热反应；

②由图可知，反应历程B与A相比，改变反应历程，最后达到相同的平衡状态，改变的条件应是使用催化剂，降低反应的活化能，加快反应速率，答案为D；

（3）已知：①4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) H=-3352kJ/mol

②Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) H=-521kJ/mol

根据盖斯定律可知①－②×3即得到Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是4A1(s)+3MnO2(s)=3Mn(s)+2Al2O3(s)H=-1789kJ/mol。

（4）已知：①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)H=-955kJ/mol

②2NO2(g)=N2O4(g) H=-56.9kJ/mol

根据盖斯定律可知①－②即得到CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)H=898.1kJ/mol。