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依据事实,填空: (1)在25℃、101kPa下,1g甲醇液体完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为 (2)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 (3)氢氧燃料电池已用于航天飞机.以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应式:正极: ;负极: . (4)在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:该反应的反应方程式可表示为 ,平衡时Y气体的转化率 .
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参考解答
答案:(1)CH3OH(l)+[3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ·mol-1;
(2)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1;
(3)O2+2H2O+4e-═4OH-;2H2+4OH--4e-═4H2O;
(4)X+3Y?2Z;75%;
(5)40;18mol.
解析:(1)1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,则64g甲醇即2mol甲醇燃烧放的热量为1452kJ,而燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,则甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+[3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O,故答案为:CH3OH(l)+[3/2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ·mol-1;
(2)在反应N2+3H2·2NH3中,断裂3molH-H键,1molN三N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2molNH3,共形成6molN-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的能量少,放出的能量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,所以热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1,
故答案为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92kJ·mol-1;
(3)因在碱性氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为负极,电极反应为:2H2+4OH--4e-═4H2O,通入氧气的一极为正极,电极反应为:O2+2H2O+4e-═4OH-,
故答案为:O2+2H2O+4e-═4OH-;2H2+4OH--4e-═4H2O;
(4)在反应中,X、Y的物质的量逐渐减小,Z的物质的量逐渐增大,则X、Y为反应物,Z为生成物,相同时间内物质的量的变化比值为:c(X):c(Y):c(Z)=(0.1-0.05):(0.2-0.05):0.1=1:3:2,化学反应中物质的量变化之比等于化学剂量数之比,则化学方程式为 X+3Y?2Z,在反应中,Y气体减少的物质的量浓度为0.2-0.05=0.15mol·L-1,则Y气体的转化率为
0.15mol·L-1
0.2mol·L1×100%=75%,故答案为:X+3Y?2Z;75%;
(5)硝酸银的物质的量为0.02L×1mol?L-1=0.02mol,即银离子的物质的量为0.02mol,由Cl-+Ag+═AgCl↓可知,硝酸银溶液20mL能把氯离子完全沉淀下来,则Cl-的物质的量为0.02mol,XCl2的物质的量为0.01mol,则XCl2的摩尔质量为1.10g 0.01mol=110g/mol,其相对分子质量为110,则X的质量数为110-35×2=40; X的质子数为40-20=20,Cl的质子数为17,
37g XCl2中所含质子的物质的量为[37g/110g/mol ×(20+17×2)=18mol,
故答案为:40;18mol.
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