1、1-3-2 反应的计算1 标准状态下,气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知HH、HO和O=O键的键焓H分别为436 kJmol1、463 kJmol1和495 kJmol1。下列热化学方程式正确的是AH2O(g)=H21/2O2(g) H485 kJmol1BH2O(g)=H2(g)1/2O2(g) H485 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H485 kJmol1D2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H485 kJmol1【答案】D【解析】由键能可求得2H2(g)O2(g)=2H2O(g)的焓变:H=2436 kJmol1+495kJmol1-4463 k
2、Jmol1485 kJmol1,故D正确。2一定条件下,用甲烷可以消除氮的氧化物(NOx)的污染,已知:CH4(g)4NO2(g) 4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H1574kJmol1CH4(g)4NO(g) 2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H21160kJmol1;下列选项正确的是ACH4(g)2NO2(g) N2(g)CO2(g)2H2O(g) H867kJmol1BCH4(g)4NO2(g) 4NO(g)CO2(g)2H2O(l) H3H1C若用0.2mol CH4还原NO2至N2,则反应中放出的热量一定为173.4kJD若用标准状况下2.24L CH4还原NO2至N2
3、,整个过程中转移的电子为1.6mol【答案】A【解析】A、根据盖斯定律,由()2得:CH4(g)2NO2(g) N2(g)CO2(g)2H2O(g) H(H1H2)2867kJmol-1;故A正确。B、在已知热化学方程中水的状态为气态,现给方程式中水为液体,由于水的液化会放热,所以放出的热量多,焓变小即H3574kJ/molC4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g);H=+586kJ/molD若用标准状况下4.48L CH4把NO2还原为N2,整个过程中转移的电子总数为1.6NA【答案】B【解析】A在反应中甲烷均是失去8个电子,所以等物质的量的CH4在反应、中转移电子数相同,A正确;B由于液
4、态水的能量低于气态水的能量,即生成液态水放热多,则由反应可推知:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l);H574kJ/mol,B错误;C根据盖斯定律可知()即得到4NO2(g)+2N2(g)=8NO(g);H=+586kJ/mol,C正确;D标准状况下4.48L CH4的物质的量是0.2mol,在反应中失去0.2mol81.6mol电子,所以若用标准状况下4.48L CH4把NO2还原为N2,整个过程中转移的电子总数为1.6 NA,D正确,答案选B。10已知:(1)CH3COOH(l)2O2(g)=2CO2(g)2H2O(l) H1(2)C(s)O2(g)=C
5、O2(g) H2(3)2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H3(4)2CO2(g)4H2(g)=CH3COOH(l)2H2O(l) H4(5)2C(s)2H2(g)O2(g)=CH3COOH(l) H5下列关于上述反应的焓变的判断正确的是AH10,H20,H50 DH4=H12H3【答案】B【解析】A、燃烧反应都是放热反应,所以H10,错误;B、根据盖斯定律,2(2)+(3)-(1)即可得到(5)的热化学方程式,所以H5=2H2H3H1,正确;C、氢气在氧气中燃烧是放热反应,所以H30,H20 BH30,H40CH2=H4+H5 DH3=H1-2H2【答案】D【解析】A、2H2(g)+O2
6、(g)2H2O(g)和H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)均为放热反应,H10,H20,错误;B、N2(g)+3H2(g)2NH3(g)为放热反应,H40,错误;C、根据盖斯定律:(+)/3=,则H2=(H4+H5)/3,错误;D、根据盖斯定律:=2,则H3=H1-2H2,正确。14.(1)已知完全断裂1 mol氮气中的键需要吸收热量946kJ,完全断裂1 mol氢气中的键需要吸收热量436KJ,根据热化学方程式: N2(g) + 3H2(g)= 2NH3(g) H=-92.4 kJmol1则氨气中1molNH键断裂时吸收热量是_ kJ。(2)0.2mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧
7、气中燃烧,生成固态的三氧化二硼和液态水,放出433kJ热量,其热化学方程式为_又已知:H2O(l)=H2O(g) H+44 kJmol1。则5.6 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_kJ。【答案】(1)391.1KJ ;(2)B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l) H2165kJmol1;508.3KJ【解析】1)1 mol氮气中的键需要吸收热量946kJ,完全断裂1 mol氢气中的键需要吸收热量436KJ, 根据热化学方程式: N2(g) + 3H2(g)= 2NH3(g) H=-92.4 kJmol1,假设N-H键的键能为x,已知反应热=反应物的总键能
8、-生成物的总键能,则946KJ+3x436KJ-6x=-92.4kJ,解得x=391.1KJ;(2)0.2mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出433.0kJ的热量,则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出433.05=2165.0kJ的热量,热化学方程式中放热H0,所以H=-2165.0kJ/mol,所以该反应的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)H=-2165.0kJ/mol,已知B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)H=-2165.0kJ/mol,H2O(l)H2O(
9、g)H=+44kJ/moL,由盖斯定律可知+3得:B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(g)H=-2033kJ/mol,5.6L乙硼烷的物质的量为0.25mol,故产生的热量为2033kJ/molx0.25mol=508.3kJ,答案为B2H6(g)3O2(g)=B2O3(s)3H2O(l) H2165kJmol1;508.3KJ15氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:(1)氮元素原子的L层电子数为_;(2)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。已知:N2(g)2O2(g)=N2O4(l) H119.5 kJmol1
10、N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(g) H2534.2 kJmol1写出肼和N2O4反应的热化学方程式_;(3)已知H2O(l)=H2O(g)H344 kJmol1,则表示肼燃烧热的热化学方程式为_。(4)肼空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为_。【答案】(1)5(2)2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(g) H1 048.9 kJmol1;(3)N2H4(l)O2(g)=N2(g)2H2O(l) H622.2 kJmol1(4)N2H44OH4e=4H2ON2【解析】(2)分析题给方程式,可知由2得到要求的热化学方程式,故H2H2H1;(4)碱性电池中负极发生还原反应,也就是还原剂失电子的反应,结合电解质溶液为碱性条件,故写为:N2H44OH4e=4H2ON2。