Question

【題目】(1)下列反應屬于吸熱反應的是_________________________

①鋁粉與氧化鐵粉末反應 ②酸堿中和反應 ③硝酸銨溶于水 ④碳酸鈣分解 ⑤H2在Cl2中燃燒 ⑥灼熱的碳與CO2的反應 ⑦NH4Cl晶體與Ba(OH)28H2O混合攪拌

(2)在25℃、101kPa的條件下，斷裂1mol H—H鍵吸收436 kJ能量，斷裂1 mol Cl—Cl鍵吸收243 kJ能量，形成1mol H—Cl鍵放出431 kJ能量。該條件下H2＋Cl2=2HCl反應中的能量變化可用如圖表示：

現有1 mol H2和1 mol Cl2在25℃、101 kPa下完全反應。請根據上述信息回答下列有關問題：

①該反應的熱化學方程式為_____________

②反應物的總能量___________(填“＞”或“＜”)生成物的總能量。

(3)直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環境。工業上常采用催化還原法和堿吸收法處理SO2氣體。如圖所示：

1 mol CH4完全燃燒生成氣態水的能量變化和1 mol S(g)燃燒的能量變化。在催化劑作用下，CH4可以還原SO2生成單質S(g)、H2O(g)和CO2，寫出該反應的熱化學方程式____________。

(4)幾種含硅元素的物質之間的相互轉化關系如圖所示：

①寫出下列反應的化學方程式：

B→A：_________；

B→E：_________。

②寫出下列溶液中反應的離子方程式：D→C_________。

(5)Mg6Si4O10(OH)8用氧化物的形式可表示為________。

Answer 1

【答案】④⑥⑦ H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－183 kJ/mol ＞ CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=+352 kJ/mol SiO2＋2CSi＋2CO↑ CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ SiO32-＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋CO32- (或SiO32-＋2H2O＋2CO2=H2SiO3↓＋2HCO3-) 6MgO4SiO24H2O

【解析】

(1)根據常見化學反應的熱效應分析判斷；

(2)①根據反應熱等于斷裂反應物化學鍵吸收的熱量與形成生成物化學鍵釋放的熱量的差計算反應熱，并書寫熱化學方程式；

②若反應物的總能量比生成物的總能量高，則反應為放熱反應，否則為吸熱反應；

(3)根據圖示先寫出CH4、S燃燒的熱化學方程式，然后將方程式疊加，可得待求反應的熱化學方程式；

(4)已知幾種含硅元素的物質之間的相互轉化關系，B與焦炭高溫反應產生A，B與Na2O在高溫下也反應產生D，A與NaOH溶液反應產生D，結合物質的性質可知：B為SiO2，A為Si，D為Na2SiO3，B與CaCO3高溫反應產生E，則E是CaSiO3，C高溫強熱反應產生B，C與CaO高溫反應產生CaSiO3，且向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體，產生產生C，則C為H2SiO3，然后結合物質的性質以及題目要求進行解答。

(5)硅酸鹽用氧化物形式表示時，先寫金屬氧化物，再寫非金屬氧化物，最后寫水，各種元素的原子個數比不變。

(1)①鋁粉與氧化鐵粉末反應放出熱量，是放熱反應；

②酸堿中和反應放出熱量，是放熱反應；

③硝酸銨溶于水吸收熱量，物質溶解過程是物理變化，沒有發生化學反應；

④碳酸鈣分解吸收熱量，是吸熱反應；

⑤H2在Cl2中燃燒放出熱量，是放熱反應；

⑥灼熱的碳與CO2的反應吸收熱量，是吸熱反應；

⑦NH4Cl晶體與Ba(OH)28H2O混合攪拌吸收熱量，是吸熱反應；

綜上所述可知：屬于吸熱反應的為④⑥⑦；

(2)①反應熱等于斷裂反應物化學鍵吸收的熱量與形成生成物化學鍵釋放的熱量的差，在25℃、101 kPa的條件下，斷裂1 mol H-H鍵吸收436 kJ能量，斷裂1 mol Cl-Cl鍵吸收243 kJ能量，形成1 mol H-Cl鍵放出431 kJ能量。則H2與Cl2反應產生HCl的反應熱△H=436 kJ +243 kJ -2×431 kJ=-183 kJ，故該反應的熱化學方程式為：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－183 kJ/mol；

②由于反應物的總能量比生成物的總能量高，則該反應發生時放出熱量，反應為放熱反應，說明反應物的總能量比生成物的總能量高，即反應物的總能量＞生成物的總能量；

(3)根據圖示可知CH4燃燒產生氣態水的熱化學方程式①為： CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－802 kJ/mol；S蒸氣完全燃燒產生SO2氣體的熱化學方程式②為：S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH=－577 kJ/mol，根據蓋斯定律，將①-2×②，整理可得：CH4可以還原SO2生成單質S(g)、H2O(g)和CO2的熱化學方程式為：CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=+352 kJ/mol；

(4)根據上述推斷可知：A為Si，B為SiO2，C為H2SiO3，D為Na2SiO3，E是CaSiO3。

①A為Si，B為SiO2，SiO2與焦炭在高溫下反應產生Si和CO，反應方程式為：SiO2＋2CSi＋2CO↑；

B為SiO2，E是CaSiO3，SiO2與CaCO3在高溫下反應產生CaSiO3和CO2，反應方程式為：CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑；

②C為H2SiO3，D為Na2SiO3，由于碳酸的酸性比硅酸強，向硅酸鈉溶液中通入CO2氣體，若通入少量CO2氣體，反應產生Na2CO3和H2SiO3，反應的離子方程式為：SiO32-＋H2O＋CO2=H2SiO3↓＋CO32-；若通入過量CO2氣體，發生復分解反應產生NaHCO3和H2SiO3，該反應的離子方程式為：SiO32-＋2H2O＋2CO2=H2SiO3↓＋2HCO3-；

(5)根據硅酸鹽用氧化物形式表示時的規律，Mg6Si4O10(OH)8用氧化物的形式可表示為6MgO4SiO24H2O。