Question

11．依據(jù)事實(shí)，寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂來生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g），如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量（單位為kJ•mol^-1）的變化．在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，下列措施中能使c （CH₃OH）增大的是cd．
a．升高溫度      
b．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大
c．將H₂O（g）從體系中分離出來
d．再充入1mol CO₂和3mol H₂
（2）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ．則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8kJ•mol^-1．
（3）在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下抽動(dòng)；不能用銅絲攪拌棒代替的原因是金屬的導(dǎo)熱性很好，會(huì)導(dǎo)致熱量的散失；寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式（中和熱為-57.3kJ/mol）$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（4）肼可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，與氧化劑N₂O₄反應(yīng)生成N₂和水蒸氣．
已知：①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄ （1）△H1=-19.5kJ•mol^-1
②N₂H₄ （1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
寫出肼和N₂O₄ 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2N₂H₄（1）+N₂O₄（1）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象知，該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，能使c（CH₃OH）增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；
（2）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)放出的熱量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ，32g甲醇燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ×32=725.76kJ，1mol甲醇質(zhì)量為32克，所以完全燃燒1mol甲醇生成二氧化碳和液態(tài)水放熱725.76KJ，根據(jù)燃燒熱的概念分析即可解答；
（3）環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下攪拌，使溶液混合均勻；根據(jù)金屬的導(dǎo)熱性很好，會(huì)導(dǎo)致熱量的散失，依據(jù)酸堿中和反應(yīng)的特征和熱化學(xué)方程式的書寫原則得到；
（4）已知①N₂（g）+2O₂（g）═N₂O₄（g），△H=+8.7kJ/mol；
②N₂H₄（g）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=-534.7kJ/mol；
利用蓋斯定律將②×2-①可得2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）═3N₂（g）+4H₂O（g），并以此計(jì)算反應(yīng)熱．

解答 解：（1）a．升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，c（CH₃OH）減小，故a錯(cuò)誤；
b．充入He（g），使體系壓強(qiáng)增大，由于容器為恒容容器，各組分濃度不變，平衡不移動(dòng)，c（CH₃OH）不變，故b錯(cuò)誤；
c．將H₂O（g）從體系中分離出來，平衡正向移動(dòng)，c（CH₃OH）增大，故c正確；
d．再充入1mol CO₂和3molH₂，平衡正向移動(dòng)，c（CH₃OH）增大，故d正確．
故答案為：cd；
（2）1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱725.8KJ，燃燒熱熱化學(xué)方程式為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ•mol^-1；
（3）在中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌溶液的方法是上下抽動(dòng)，使溶液混合均勻；用環(huán)形銅絲攪拌棒代替環(huán)形玻璃攪拌棒，金屬的導(dǎo)熱性很好，會(huì)導(dǎo)致熱量的散失，使測(cè)得的△H數(shù)值偏小，稀硫酸和NaOH稀溶液反應(yīng)生成1mol水放熱57.3KJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol，
故答案為：上下抽動(dòng)；金屬的導(dǎo)熱性很好，會(huì)導(dǎo)致熱量的散失，$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（4）①N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄ （1）△H1=-19.5kJ•mol^-1
②N₂H₄ （1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-534.2kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算②×2-①得到肼和N₂O₄ 反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2N₂H₄ （1）+N₂O₄（1）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9 kJ/mol，
故答案為：2N₂H₄ （1）+N₂O₄（1）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1048.9 kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了化學(xué)平衡影響因素、熱化學(xué)方程式的書寫與計(jì)算、中和熱實(shí)驗(yàn)操作以及中和熱的概念，難度不大，注意實(shí)驗(yàn)原理的掌握．