Question

1．按要求寫熱化學方程式：
（1）已知稀溶液中，1mol H₂SO₄與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6kJ熱量，寫出表示H₂SO₄與NaOH反應的中和熱的熱化學方程式$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
（2）25℃、101kPa條件下充分燃燒一定量的丁烷氣體放出熱量為Q kJ，經(jīng)測定，將生成的CO₂通入足量澄清石灰水中產(chǎn)生25g白色沉淀，寫出表示丁烷燃燒熱的熱化學方程式C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16QkJ/mol．
（3）將煤轉化為水煤氣的主要化學反應為C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）； C（　　）、CO（g）和H₂（g）完全燃燒的熱化學方程式為：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol；  
②H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（g）△H=-242.0 kJ/mol
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol
寫出制取水煤氣的熱化學方程式C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ/mol
（4）已知下列熱化學方程式
：①CH₃COOH（l）+2O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-870.3kJ/mol
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-393.5kJ/mol；
③H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（l）△H₃=-285.8kJ/mol
寫出由C（s）、H₂（g）和O₂（g）化合生成CH₃COOH（l）的熱化學方程式：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l）△H=-488.3kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）已知稀溶液中，1mol H₂SO₄與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6kJ熱量，寫出表示H₂SO₄與NaOH反應的中和熱的熱化學方程式；
（2）根據(jù)生成碳酸鈣的質(zhì)量計算丁烷的物質(zhì)的量，結合燃燒熱的概念書寫表示丁烷燃燒熱化學方程式；
（3）先根據(jù)燃燒熱寫出熱化學方程式，然后根據(jù)蓋斯定律來解答，根據(jù)蓋斯定律，①-②-③得：C（s）+H₂O（g）═CO （g）+H₂（g）；
（4）由蓋斯定律可知2×②+③×2-①得：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l），則△H=2△H₂+2△H₃-△H₁，帶入數(shù)據(jù)進行計算．

解答 解：（1）1mol H₂SO₄溶液與足量 NaOH溶液完全反應，放出114.6kJ的熱量，即生成2mol水放出114.6kJ的熱量，反應的反應熱為-114.6kJ/mol，中和熱為-57.3kJ/mol，則中和熱的熱化學方程式：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol，
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol．
（2）n（CaCO₃）=$\frac{25g}{100g/mol}$=0.25mol，
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃+H₂O             
  1          1
0.25mol   0.25mol  
即丁烷燃燒生成的二氧化碳為0.25mol．
2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O
2            8
 x          0.25mol             
x=$\frac{2×0.25}{8}$mol=$\frac{1}{16}$mol
因為燃燒$\frac{1}{16}$mol的丁烷放出的熱量為Q，則丁烷的燃燒熱為16Q，所以表示丁烷燃燒熱化學方程式為 C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）=4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16QkJ/mol，
故答案為：C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16 Q kJ/mol；
（3）①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol，
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol，
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-242.0kJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律，①-②-③得：C（s）+H₂O（g）═CO （g）+H₂（g）△H=+131.5 kJ/mol，
故答案為：C（s）+H₂O（g）═CO （g）+H₂（g）△H=+131.5 kJ/mol；
（4）已知①CH₃COOH（l）+2O₂（g）=2CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-870.3KJ/mol
②C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₂=-393.5KJ/mol
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）；△H₃=-285.8kJ•mol^-1
將方程式2×②+③×2-①得：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l），
則△H=2△H₂+2△H₃-△H₁=2（-393.5kJ/mol）+（-571.6KJ/mol）-（-870.3KJ/mol）=-488.3kJ/mol，
故答案為：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l）△H=-488.3 kJ/mol；

點評 本題主要考查了熱化學方程式書寫和計算，側重于蓋斯定律的運用，注意把握蓋斯定律的原理以及計算方法，掌握基礎是關鍵，題目較簡單