Question

（1）用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）=4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）=2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ?mol^-1
若用標準狀況下4.48L CH₄還原NO₂至N₂，整個過程中轉移的電子總數(shù)為

 

（阿伏加德羅常數(shù)的值用N_A表示），放出的熱量為

 

kJ．
（2）已知稀溶液中，1mol H₂SO₄與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6kJ熱量，寫出表示H₂SO₄與NaOH反應的中和熱的熱化學方程式

 

．
（3）甲硅烷（SiH₄）是一種無色液體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成（SiO₂）和水．已知室溫下10g甲硅烷自燃放出熱量446kJ，表示其燃燒熱的熱化學方程式為：

 

．
（4）使Cl₂和H₂O（g）通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂是放熱反應，當1mol Cl₂參與反應時釋放145kJ的熱量，寫出這個反應的熱化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：有關反應熱的計算,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ?mol^-1，利用蓋斯定律將

①+②

2

可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-

574+1160

2

kJ?mol^-1=867kJ?mol^-1，以此解答該題；
（2）依據(jù)中和熱的概念是強酸強堿的稀溶液完全反應生成1mol水放出的熱量，標注物質聚集狀態(tài)和對應反應焓變得到；
（3）根據(jù)甲硅烷的質量計算1mol甲硅烷燃燒放出的熱量，結合化學方程式書寫熱化學方程式．注意物質的聚集狀態(tài)和反應熱的單位等問題；
（4）依據(jù)熱化學方程式書寫方法寫出，標注物質聚集狀態(tài)和對應焓變．

解答： 解：（1）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ?mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ?mol^-1，
利用蓋斯定律將

①+②

2

可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-

574+1160

2

kJ?mol^-1=867kJ?mol^-1，n（CH₄）=0.2mol，整個過程中轉移的電子總數(shù)為0.2mol×8N_A=1.6N_A=9.6×10²³，
放出的熱量為0.2mol×867kJ?mol^-1=173.4kJ，
故答案為：1.6N_A；173.4；
（2）1mol H₂SO₄與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6kJ熱量，H₂SO₄與NaOH反應的中和熱的熱化學方程式為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O （l）△H=-57.3 kJ?mol^-1，
故答案為：

1

2

H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=

1

2

Na₂SO₄（aq）+H₂O （l）△H=-57.3 kJ?mol^-1；
（3）n（SiH₄）=

10g

32g/mol

=

10

32

mol，則1molSiH₄燃燒放出的熱量為：446kJ×

32

10

=1427.2kJ，
反應的化學方程式為：SiH₄+O₂=SiO₂+2H₂O，則熱化學方程式為：SiH₄（g）+O₂（g）=SiO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1427.2kJ/mol，
故答案為：SiH₄（g）+O₂（g）=SiO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1427.2kJ/mol；
（4）使Cl₂和H₂O（g）通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂是放熱反應，當1mol Cl₂參與反應時釋放145kJ的熱量，2mol氯氣完全反應放熱290 kJ，熱化學方程式為2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290 kJ?mol^-1，
故答案為：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290 kJ?mol^-1．

點評：本題考查反應熱以及氧化還原反應的計算，側重于學生的計算能力和分析能力的考查，注意蓋斯定律的應用，題目難度中等．