Question

【題目】(1)已知：①Fe(s)+O2(g)=FeO(s) H1=-272.0kJ/mol

②2Al(s)+O2(g)=Al2O3(s) H1=-1675.7kJ/mol

Al和FeO發生鋁熱反應的熱化學方程式是__________________。某同學認為，鋁熱反應可用于工業煉鐵，你的判斷是_____(填“能”或“不能”)，理由是________。

(2)反應物與生成物均為氣態的某可逆反應在不可條件下的反應歷程分別為A、B如圖所示。

①據圖判斷該反應是_______(填“吸”或“放”)熱反應。

②其中B歷程表明此反應采用的條件為________(填字母)。

A.升高溫度 B.增大反應物的濃度 C.降低溫度 D.使用催化劑

(3)鋁熱法是常用的金屬冷煉方法之一。已知：

4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) H=-3352kJ/mol

Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)H=-521kJ/mol

Al與MnO2反應冶煉金屬Mn的熱化學方程式是___________________。

(4)中國氣象局的數據顯示，2013年企國平均霧霾天數為52年來之最。形成霧霾的主要成分為生產生活中排放的廢氣，汽車尾氣及揚塵等。用CH4可以消除汽車尾氣中氮氧化物的污染。

已知：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)H=-955kJ/mol

2NO2(g)=N2O4(g) H=-56.9kJ/mol

寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學方程式________________。

Answer 1

【答案】 2Al（s）+3FeO（s）＝Al2O3（s）+3Fe（s）H=-859.7kJ/mol 不能 該反應需要引發，需要消耗大量能量，成本較高 吸 D 4A1(s)+3MnO2(s)=3Mn(s)+2Al2O3(s)H=-1789kJ/mol CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)H=898.1kJ/mol

【解析】（1）根據蓋斯定律計算△H，該反應需要引發，成本過高；

（2）①由圖可知，反應物的總能量低于生成物的總能量，該反應為吸熱反應；

②由圖可知，反應歷程B與A相比，改變反應歷程，應是使用催化劑；

（3）根據蓋斯定律計算△H；

（4）根據蓋斯定律計算△H。

（1）已知：①Fe(s)+1/2O2(g)=FeO(s) H1=-272.0kJ/mol

②2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) H1=-1675.7kJ/mol

將方程式②-①×3得2Al（s）+3FeO（s）＝Al2O3（s）+3Fe（s）△H=-1675.7kJmol-1-（3×-272.0kJmol-1）=-859.7 kJmol-1；

鋁熱反應需要鎂燃燒引發，消耗較多能量，成分過高，因此不能用于工業煉鐵；

（2）①由圖可知，反應物的總能量低于生成物的總能量，該反應為吸熱反應；

②由圖可知，反應歷程B與A相比，改變反應歷程，最后達到相同的平衡狀態，改變的條件應是使用催化劑，降低反應的活化能，加快反應速率，答案為D；

（3）已知：①4A1(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) H=-3352kJ/mol

②Mn(s)+O2(g)=MnO2(s) H=-521kJ/mol

根據蓋斯定律可知①－②×3即得到Al與MnO2反應冶煉金屬Mn的熱化學方程式是4A1(s)+3MnO2(s)=3Mn(s)+2Al2O3(s)H=-1789kJ/mol。

（4）已知：①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)H=-955kJ/mol

②2NO2(g)=N2O4(g) H=-56.9kJ/mol

根據蓋斯定律可知①－②即得到CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學方程式CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(l)+CO2(g)H=898.1kJ/mol。