Question

（12分）（1）用50mL 0.50mol·L-1鹽酸與50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液在如下圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過(guò)測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量可計(jì)算中和熱�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

①燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是 。

②若大燒杯上改為蓋薄鐵板，求得的反應(yīng)熱數(shù)值： （填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）

③若通過(guò)測(cè)定計(jì)算產(chǎn)生的熱量為1.42kJ，請(qǐng)寫該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。

（2）①已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝+206.2 kJ·mol－1

CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝+247.4 kJ·mol－1

則以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為： 。

②由氣態(tài)基態(tài)原子形成1 mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。已知表中所列鍵能數(shù)據(jù), 則N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝ kJ·mol－1。

化學(xué)鍵	H—H	N—H	N≡N
鍵能kJ·mol－1	436	391	945

③一定條件下，在水溶液均為1 mol以下離子 Cl－、ClO－、ClO2－、ClO3－、ClO4－的能量(kJ)相對(duì)大小如下圖所示，則3ClO－(aq)===ClO (aq)＋2Cl－(aq)的ΔH＝ kJ·mol－1。

 

Answer 1

(12分)（1）①保溫（或隔熱、或減少熱量損失）（2分）

②偏小 （2分）

③ HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH＝－56.8kJ·mol－1 （2分）

（2）①CH4(g)+2H2O(g)=== CO2(g)+ 4H2(g) ΔH＝+165kJ·mol－1 （2分）

② －93 （2分）

③ －117 （2分）

【解析】

試題分析：（1）①燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是保溫，減少熱量的散失，減小實(shí)驗(yàn)誤差；

②若大燒杯上改為蓋薄鐵板，鐵板可以傳熱，熱量損失較大，則測(cè)定的熱量較少，結(jié)果偏��；

③若通過(guò)測(cè)定計(jì)算產(chǎn)生的熱量為1.42kJ，即生成0.025mol水放出1.42kJ的熱量，則生成1mol水放出的熱量是1.42kJ/0.025mol=56.8kJ/mol，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH＝－56.8kJ·mol－1；

（2）①根據(jù)蓋斯定律，CH4(g)+2H2O(g)=== CO2(g)+ 4H2(g)的

ΔH＝2×（+206.2 kJ·mol－1）-（+247.4 kJ·mol－1）＝+165kJ·mol－1，所以CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為：CH4(g)+2H2O(g)=== CO2(g)+ 4H2(g) ΔH＝+165kJ·mol－1；

②根據(jù)ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能得N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝（945+3×436-2×3×391）kJ/mol=-93kJ/mol；

③ClO－(aq)中的Cl元素的化合價(jià)是+1價(jià)，ClO－(aq)的能量是60，Cl-的化合價(jià)是-1價(jià)，能量是0，ClO3－中Cl的化合價(jià)是+5價(jià)，能量是63，根據(jù)ΔH＝生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量得該費(fèi)用的ΔH＝63-3×60=-117kJ/mol。

考點(diǎn)：考查中和熱的測(cè)定，熱化學(xué)方程式的書寫，化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)的計(jì)算，物質(zhì)的鍵能、能量與熱效應(yīng)的關(guān)系