Question

【題目】（1）處理含CO、SO2煙道氣污染的一種方法是將其在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S。已知：

①CO(g)＋0.5O2(g)CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol－1

②S(s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296.0kJ·mol－1

則處理CO、SO2的方法的熱化學(xué)方程式是________________________________。

（2）氮氧化物是造成光化學(xué)煙霧和臭氧層損耗的主要氣體。已知：

CO(g)＋NO2(g)NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol-1 (a＞0)

2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol-1(b＞0)

若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36 L CO將NO2還原至N2(CO完全反應(yīng))，則整個過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______mol，放出的熱量為_____(用含有a和b的代數(shù)式表示)kJ。

（3）用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol-1 ①

CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2 ②

若1 mol CH4還原NO2至N2，整個過程中放出的熱量為867 kJ，則ΔH2＝_______。

（4）已知下列熱化學(xué)方程式：

①H2(g)+0.5O2(g)H2O(l) △H＝－285.8 kJ·mol-1

②H2(g)+0.5O2(g)H2O(g) △H＝－241.8 kJ·mol-1

則H2的燃燒熱(△H）為________________________。

Answer 1

【答案】2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol-1 0.3 3(2a+b)/80 －1160 kJ·mol-1 －285.8 kJ·mol-1

【解析】

(1). 根據(jù)蓋斯定律將所給的熱化學(xué)方程式合并可得所求的熱化學(xué)方程式；

(2). 根據(jù)蓋斯定律求出4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)的反應(yīng)熱，反應(yīng)中標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36LCO即0.15molCO反應(yīng)時轉(zhuǎn)移0.3mol電子，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于熱量比求出放出的熱量；

(3). 根據(jù)蓋斯定律將已知方程式合并得2CH4(g)+4NO2(g)2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=△H1+△H2，結(jié)合1molCH4還原NO2至N2的整個過程中放出的熱量為867kJ計算；

(4). 根據(jù)燃燒熱指的是1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量分析。

(1). 已知：①CO(g)＋0.5O2(g)CO2(g) ΔH＝－283.0kJ·mol－1

②S(s)＋O2(g)SO2(g) ΔH＝－296.0kJ·mol－1

將方程式①×2②得2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) △H=(283.0kJmol1)×2(296.0 kJmol1)=270 kJmol1，所以處理CO、SO2的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol-1，故答案為：2CO(g)＋SO2(g)S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－270 kJ·mol-1；

(2). 已知：①CO(g)＋NO2(g)NO(g)＋CO2(g) ΔH＝－a kJ·mol-1 (a＞0)

②2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－b kJ·mol-1(b＞0)

將方程式①×2+②得4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) △H=(-a)kJmol-1×2+(-b kJmol-1)=－(2a+b)kJmol-1，所以其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g) △H=－(2a+b)kJmol-1，根據(jù)方程式可知轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：×2=0.3mol，放出的熱量為：×=kJ，故答案為：0.3；3(2a+b)/80；

(3). 已知：CH4(g)＋4NO2(g)4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol-1 ①

CH4(g)＋4NO(g)2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2 ②

將方程式①+②得2CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) △H=△H1+△H2，根據(jù)方程式可知，1mol CH4還原NO2至N2整個過程中放出的熱量為867kJ，所以△H2=－867 kJ·mol-1×2－(－574 kJ·mol-1)=－1160 kJ·mol-1，故答案為：-1160 kJ·mol-1；

(4). 燃燒熱指的是1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，則反應(yīng)①H2(g)+0.5O2(g)H2O(l) △H＝－285.8 kJ·mol-1是表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式，所以氫氣的燃燒熱為△H＝－285.8 kJ·mol-1，故答案為：－285.8 kJ·mol-1。