題目列表(包括答案和解析)
13.某石油液化氣由丙烷和丁烷組成,其質(zhì)量分數(shù)分別為80%和20%。它們?nèi)紵臒峄瘜W方程式分別為:C3H8(g)+5O2(g)==3CO2(g)+4H2O(1);△H=-2200kJ/mol;
C4H10(g)+O2(g)==4CO2(g)+5H2O(1);△H=-2900kJ/mol。有一質(zhì)量為0.80kg、容積為4.0L的鋁壺,將一壺20℃的水燒開需消耗液化石油氣0.056kg,試計算該燃料的利用率。[已知水的比熱為4.2kJ/(kg·℃),鋁的比熱為0.88kJ/(kg·℃)]
答案:50%
評析:1.0kg石油氣完全燃燒釋放的熱量為:=5×104kJ
將水燒開所需熱量為:Q=cm(t-t0)=(4.2×4.0+0.88×0.80)×(100-20)=1 400(kJ)
所以,燃料的利用率為:×100%=50%
12.已知下列熱化學方程式的熱效應(yīng):
(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g);△H1=-26.7kJ/mol
(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g);△H2=-50.75kJ/mol
(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)十CO2(g);△H3=-36.5kJ/mol
不用查表,計算下列反應(yīng)的△H。FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)
答案:7.28kJ/mol
評析:由蓋斯定律得所求方程的反應(yīng)熱為{}/3。
11.(1)肼(N2H4)和NO2是一種雙組分火箭推進劑。兩種物質(zhì)混合發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O(g),已知8g氣體肼在上述反應(yīng)中放出142kJ熱量,其熱化學方程式為 。
(2)0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧氣中燃燒,生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水,放出649.5kJ熱量,其熱化學反應(yīng)方程式為 ;又知H2O(l)H2O(g);△H=+44kJ/mol,則11.2L(標準狀況)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時,放出的熱量是 kJ。
(3)已知A、B兩種氣體在一定條件下可發(fā)生反應(yīng):2A+B==C+3D+4E,F(xiàn)將相對分子質(zhì)量為M的A氣體mg和足量B氣體充入一密閉容器中恰好完全反應(yīng)后,有少量液滴生成;在相同溫度下測得反應(yīng)前后壓強分別為6.06×105Pa和1.01×106Pa,又測得反應(yīng)共放出QkJ熱量。試根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)寫出該反應(yīng)的熱化學方程式____________________________________________。
答案:(1)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1136kJ/mol
(2)B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l);△H=-2165kJ/mol 1016.5kJ
(3)2A(g)+B(g)==C(g)+3D(l)+4E(g);
評析:(3)中由反應(yīng)前后的壓強之比為3:5可推測反應(yīng)后D的狀態(tài)為液態(tài)。
10.一些鹽的結(jié)晶水合物,在溫度不太高時就有熔化現(xiàn)象,既熔溶于自身的結(jié)晶水中,又同時吸收熱量,它們在塑料袋中經(jīng)日曬能熔化,在日落后又可緩慢凝結(jié)而釋放熱量,用以調(diào)節(jié)室溫,稱為潛熱材料,F(xiàn)有幾種鹽的水合晶體有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
|
Na2S2O3·5H2O |
CaCl2·6H2O |
Na2SO4·10H2O |
Na2HPO4·12H2O |
熔點℃ |
40~50 |
29.92 |
32.38 |
35.1 |
熔化熱(kJ/相對分子質(zhì)量) |
49.7 |
37.3 |
77.0 |
100.1 |
(1)上述潛熱材料中最適宜應(yīng)用的兩種鹽是______、________________。
(2)實際應(yīng)用時最常用的(根據(jù)來源和成本考慮)應(yīng)該是_____________。
答案:(1)Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O (2)Na2SO4·10H2O
評析:熔點越低,越有利于鹽吸收太陽能而熔化,故排除Na2S2O3·5H2O。進一步比較單位質(zhì)量吸熱效率:
CaCl2·6H2O |
Na2SO4·10H2O |
Na2HPO4·12H2O |
0.17kJ/g |
0.24kJ/g |
0.28kJ/g |
很明顯,Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O吸收率較高。又因前者比后者價廉而易獲得。實際應(yīng)選用Na2SO4。
9.50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在下圖所示的裝置中進行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱;卮鹣铝袉栴}:
(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是________。
(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是_____________。
(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值將_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(4)實驗中改用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進行反應(yīng),與上述實驗相比較,所放出的熱量________(填“相等”或“不相等”),但中和熱應(yīng)_________(填“相等”或“不相等”),簡述理由_________________________________。
(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進行上述實驗,測得中和熱的數(shù)值與57.3kJ/mol相比較會__________;用50mL0.50mol/LNaOH溶液進行上述實驗,測得中和熱的數(shù)值與57.3kJ/mol相比較會__________(均填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
答案:(1)環(huán)形玻璃攪拌器 (2)減少實驗過程中熱量損失 (3)偏小 (4)不相等,相等,因為中和熱是指在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O所放出的能量,與酸堿用量無關(guān) (5)偏小 偏小
8.已知熱化學方程式H+(aq)+OH-(aq)==H2O(1);△H=-57.3kJ/mol,問:
(1)常量滴定用0.025L0.10mol/L的強酸和強堿互相中和,則滴定過程中釋放的熱量為_________________kJ。
(2)若中和后溶液體積為0.05L,又已知中和后的溶液的比熱容為4.2×10-3kJ/(g·℃),且密度為1.0g/mL,則溶液溫度升高_____________℃。
(3)由(2)說明為什么需要用0.5mol/L-1mol/L的強酸和強堿反應(yīng)測定中和熱?
答案:(1)0.14 (2)0.7 (3)根據(jù)(2)的計算可知,當溶液的濃度過小,釋放的熱量較少,且又是逐漸產(chǎn)生熱量,故測定的中和熱誤差較大。若濃度過高,則溶液中陰、陽離子間的相互牽制較大,中和過程產(chǎn)生熱量的一部分將補償未電離分子離解所需要的熱量,同樣會造成較大的誤差。
7.已知下列幾種烷烴的燃燒熱如下:
烷 烴 |
甲烷 |
乙烷 |
丙烷 |
丁烷 |
戊烷 |
己烷 |
燃燒熱/(kJ·mol-1) |
890.3 |
1559.8 |
2219.9 |
2877.0 |
3536.2 |
4163.1 |
今有10L(在標準狀況下)某種天然氣,假設(shè)僅含甲烷和乙烷兩種氣體,燃燒時共放出熱量480KJ。
(1)試寫出乙烷氣體燃燒的熱化學方程式_______________;
(2)計算該天然氣中甲烷的體積分數(shù)___________________;
(3)由上表可總結(jié)出的近似規(guī)律是_____________________;
(4)根據(jù)(3)的近似規(guī)律可預(yù)測癸烷的燃燒熱約為_________kJ·mol-1。
答案:(1)2C2H6(g)+7O2(g)==4CO2(g)+6H2O(l);△H=-3119.6kJ/mol
(2)72.13% (3)烷烴分子中每增加一個CH2燃燒熱平均增加645kJ/mol左右 (4)6776
燒的熱化學方程式中水為液態(tài)的水。
6.已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H=-282.5kJ/mol。假如標準狀況下由CH4、CO、CO2組成的89.6升混和氣體完全燃燒時能放出1010千焦的熱量,并生成18克液態(tài)水,那么燃燒前混和氣體中CO占的體積百分含量約為
A.40% B.50% C.60% D.70%
答案:B
5.將白磷隔絕空氣加熱到260℃可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷。以下說法正確的是 ( )
A.白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷是一個吸熱過程 B.紅磷比白磷穩(wěn)定
C.白磷轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷需外界提供引發(fā)反應(yīng)的能量 D.白磷比紅磷穩(wěn)定
答案:BC
4.熱化學方程式:S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-297.3kJ/mol,分析下列說法中正確的是( )
A.S(g)+O2(g)=SO2(l);|△H|>297.3kJ/mol B.1molSO2的鍵能總和大于1molS和1molO2鍵能之和
C.S(g)+O2(g)=SO2(l);|△H|<297.3kJ/mol D.1molSO2的鍵能總和小于1molS和1molO2鍵能之和
答案:AB
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