Question

a．肼又叫聯(lián)氨，其化學(xué)式為N₂H₄，為無色中性液體，熔點275K，沸點386.5K，1g肼徹底燃燒時放出19.5kJ的熱量（通常狀況下測定，產(chǎn)物中有氮氣），是一種清潔的能源物質(zhì)．古典的Rasching法制備肼是以次氯酸鈉和足量的氨反應(yīng)，獲得肼的稀溶液，該溶液中還含有氯離子，回答：
（1）寫出表示肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式

 

．
（2）古典Rasching法制備肼的化學(xué)方程式

 

．
b．已知：Mg（s）+2H₂O（g）=Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1  ①
H₂O（g）=H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=+242kJ?mol^-1  ②
Mg（s）+

1

2

O₂（g）=MgO（s）△H₃=-602kJ?mol-1  ③
寫出Mg（OH）₂分解的熱化學(xué)方程式：

 

．
c．2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）反應(yīng)過程的能量變化如圖所示．
已知1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃（g）的△H=-99kJ?mol^-1．請回答下列問題：
（1）圖中E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱

 

（填“有”或“無”）影響．該反應(yīng)通常用V₂O₅作催化劑，加V₂O₅會使圖中B點

 

（填“升高”還是“降低”）．
（2）圖中△H=

 

kJ?mol^-1；
（3）V₂O₅的催化循環(huán)機(jī)理可能為：V₂O₅氧化SO₂時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化為V₂O₅．寫出該催化循環(huán)機(jī)理的化學(xué)方程式

 

、

 

．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）1g肼徹底燃燒時放出19.5kJ的熱量，計算1mol肼即32g肼反應(yīng)放熱624KJ，依據(jù)燃燒熱概念和熱化學(xué)方程式書寫方法標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)焓變；
（2）古典的Rasching法制備肼是以次氯酸鈉和足量的氨反應(yīng)，獲得肼的稀溶液，該溶液中還含有氯離子說明生成的是氯化鈉，依據(jù)原子守恒書寫化學(xué)方程式；
b、依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算所需熱化學(xué)方程式；
c、（1）加入催化劑，活化能減小，反應(yīng)反應(yīng)熱不變；
（2）根據(jù)反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）結(jié)合1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1計算反應(yīng)熱；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物確定反應(yīng)的歷程；

解答： 解：（1）1g肼徹底燃燒時放出19.5kJ的熱量，計算1mol肼即32g肼反應(yīng)放熱624KJ，肼燃燒熱的熱化學(xué)方程式：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）；△H=-624kJ?mol^-1；
故答案為：N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）；△H=-624kJ?mol^-1；
（2）古典的Rasching法制備肼是以次氯酸鈉和足量的氨反應(yīng)，獲得肼的稀溶液，該溶液中還含有氯離子說明生成的是氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
b．Mg（s）+2H₂O（g）=Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1  ①
H₂O（g）=H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=+242kJ?mol^-1  ②
Mg（s）+

1

2

O₂（g）=MgO（s）△H₃=-602kJ?mol-1  ③
依據(jù)蓋斯定律計算②+③-①得到Mg（OH）₂分解的熱化學(xué)方程式Mg（OH）₂（s）=MgO（s）+H₂O（g）△H=+81kJ?mol^-1 ；
故答案為：Mg（OH）₂（s）=MgO（s）+H₂O（g）△H=+81kJ?mol^-1 ；
c．（1）因圖中A、C分別表示反應(yīng)物總能量、生成物總能量，B為活化能，反應(yīng)熱可表示為A、C活化能的大小之差，活化能的大小與反應(yīng)熱無關(guān)，加入催化劑，活化能減小，反應(yīng)反應(yīng)熱不變；
故答案為：無；降低；
（2）因1mol SO₂（g）氧化為1mol SO₃的△H=-99kJ?mol^-1，所以2molSO₂（g）氧化為2molSO₃的△H=-198kJ?mol^-1，
則2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H=-198KJ?mol^-1，故答案為：-198；
（3）V₂O₅氧化SO₂時，自身被還原為四價釩化合物；四價釩化合物再被氧氣氧化，則反應(yīng)的相關(guān)方程式為SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂；4VO₂+O₂=2V₂O₅，
故答案為：SO₂+V₂O₅=SO₃+2VO₂；4VO₂+O₂=2V₂O₅；

點評：本題綜合考查反應(yīng)熱與焓變，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，注意催化劑對反應(yīng)的影響以及蓋斯定律的應(yīng)用，題目難度中等．