(1)用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,可提高效益,減少污染。傳統(tǒng)上該轉(zhuǎn)化通過如圖所示的催化循環(huán)實現(xiàn)。
其中,反應(yīng)①為2HCl(g)+CuO(s)=H2O(g)+CuCl2(s) ΔH1,
反應(yīng)②生成1molCl2的反應(yīng)熱為ΔH2,則總反應(yīng)的熱化學方程式為 2HCl(g)+12O2(g) △ H2O(g)+Cl2(g)△H=△H1+△H22HCl(g)+12O2(g) △ H2O(g)+Cl2(g)△H=△H1+△H2(反應(yīng)熱用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3,F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃,101 kPa時:
4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s) ΔH=-1 648 kJ?mol-1
C(s)+O2(g)═CO2(g) ΔH=-393 kJ?mol-1
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s) ΔH=-1 480 kJ?mol-1
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學方程式是 4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol。
(3)已知:溫度為T時:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165 kJ?mol-1
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ?mol-1
貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng),溫度為T時,該反應(yīng)的熱化學方程式為 CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-206kJ?mol-1CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-206kJ?mol-1。
(4)已知:Al2O3(s)+3C(s)═2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1 kJ?mol-1
2AlCl3(g)═2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2 kJ?mol-1
由Al2O3、C和Cl2反應(yīng)生成AlCl3的熱化學方程式為 Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g))+3CO(g)△H=+174.9kJ/molAl2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g))+3CO(g)△H=+174.9kJ/mol。
(5)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料,利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3
回答下列問題:
已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:
1
2
△
1
2
△
化學鍵 | H-H | C-O | C≡O(shè) | H-O | C-H |
E/(kJ?mol-1) | 436 | 343 | 1 076 | 465 | 413 |
-99
-99
kJ?mol-1;已知ΔH2=-58 kJ?mol-1,則ΔH3=+41
+41
kJ?mol-1。(6)已知:
①H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-183 kJ/mol
②斷開1mol H2分子中的化學鍵需要吸收436kJ的能量
③斷開1mol Cl2分子中的化學鍵需要吸收243kJ的能量
則:斷開1mol HCl分子中的化學鍵需要吸收
431
431
kJ的能量。【考點】熱化學方程式.
【答案】2HCl(g)+O2(g) H2O(g)+Cl2(g)△H=△H1+△H2;4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol;CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g)△H=-206kJ?mol-1;Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g))+3CO(g)△H=+174.9kJ/mol;-99;+41;431
1
2
△
【解答】
【點評】
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2.氫在地球上主要以化合態(tài)的形式存在,是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì),它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,屬于二次能源.工業(yè)上生產(chǎn)氫的方式很多,常見的有水電解制氫,煤炭氣化制氫,重油及天然氣水蒸氣催化制氫等.氫氣是一種理想的綠色能源,如圖1為氫能產(chǎn)生和利用的途徑:
(1)圖1的四個過程中能量轉(zhuǎn)化形式有
A.2種 B.3種 C.4種 D.4種以上
(2)電解過程要消耗大量的電能,而使用微生物作催化劑在陽光下也能分解水.
2H2O(1)2H2(g)+O2(g)△H 1 2H2O(1)通電2H2(g)+O2(g)△H2光照催化劑
以上反應(yīng)的△H1
(3)已知H2O(l)→H2O(g)△H=+44kJ.mol-1,依據(jù)圖2能量變化寫出氫氣燃燒生產(chǎn)液態(tài)水的熱化學方程式
(4)氫能利用需要選擇合適的儲氫材料.
①NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應(yīng)生成NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價不變,該反應(yīng)的化學方程式為
②鑭鎳合金在一定條件下可吸收氫氣生產(chǎn)氫化物:LaNi3(s)+3H2(g)═LaNi3H6(s)△H<0,欲使LaNi3H6(s)釋放出氣態(tài)氫,根據(jù)平衡移動的原理,可改變的條件之一是
③一定條件下,如圖3所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫,使C7H8轉(zhuǎn)化為C7H14,則電解過程中產(chǎn)生的氣體X 為發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:38引用:1難度:0.5 -
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