专题七 化学反应热与焓变
1.(2010•江苏扬州3月模拟)一定条件下用甲烷可以消除氮氧化物(NOx)的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g)===4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);
ΔH=-574 kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);
ΔH=-1 160 kJ•mol-1
下列正确的选项是( )
A.CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(l);
ΔH=-867 kJ•mol-1
B.CH4催化还原NOx为N2的过程中,若x=1.6,则转移的电子总数为3.2 mol
C.若0.2 mol CH4还原NO2至N2,在上述条件下放出的热量为173.4 kJ
D.若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为3.2 mol
解析:A项,根据盖斯定律由已知反应①②计算得反应热应为-867 kJ•mol-1,但方程式中水的状态应为气态;B项,由于NOx的物质的量未知,故无法计算反应中转移的电子总数;C项,结合A项计算出的反应热数据,再根据CH4的物质的量0.2 mol容易求出反应放出的热量为173.4 kJ;D项,1 mol CH4被氧化为CO2转移电子总数为8 mol,则0.2 mol CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数应为1.6 mol,故正确选项为C。
答案:C
2.已知下列热化学方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g);
ΔH=-24.8 kJ/mol
Fe2O3(s)+13CO(g)===23Fe3O4(s)+13CO2(g);
ΔH=-15.73 kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g);
ΔH=+640.4 kJ/mol
则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为( )
A.-218 kJ/mol B.-109 kJ/mol
C.+218 kJ/mol D.+109 kJ/mol
解析:该问题可以转化为12CO(g)+12FeO(s)===12Fe(s)+12CO2(g);ΔH=?所以应用盖斯定律,若把已知给出的3个热化学方程式按照顺序编号为①、②、③,那么[(①-②)×32-③]×16即可。
答案:B
3.下列反应中,其反应放热的是( )
①NaOH溶液中加入盐酸 ②由乙醇制C2H4 ③铝热反应
④由氯酸钾制O2
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
解析:一般来说,化合反应、中和反应、铝热反应为放热反应,分解反应为吸热反应。B、D选项中的物质的制取反应都属于分解反应,都要吸收热量,故只能选C。
答案:C
4.已知:Fe2O3(s)+32C(s)===32CO2(g)+2Fe(s) ΔH=-234.14 kJ•mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ•mol-1
则2Fe(s)+32O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH是( )
A.-824.4 kJ•mol-1 B.-627.6 kJ•mol-1
C.-744.7 kJ•mol-1 D.-169.4 kJ•mol-1
解析:把题给的两个方程式变换为:
2Fe(s)+32CO2(g)===Fe2O3(s)+32C(s)
ΔH=-234.14 kJ•mol-1
32C(s)+32O2(g)===32CO2(g),ΔH=-590.25 kJ•mol-1,相加即得结果。
答案:A