Question

（1）20世紀30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學反應(yīng)的過渡態(tài)理論：化學反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個高能量過渡態(tài)．圖是NO₂和CO反應(yīng)生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學方程式：______．

（2）紅磷P（s）和Cl₂（g）發(fā)生反應(yīng)生成PCl₃（g）和PCl₅（g）．反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示（圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）．根據(jù)上圖回答下列問題：
①P和Cl₂反應(yīng)生成PCl₃的熱化學方程式______；
②PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的熱化學方程式是______；
（3）科學家利用太陽能分解水生成氫氣，再用氫氣與二氧化碳在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇（CH₃OH）為燃料的燃料電池．已知：
CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）；△H=-283.0kJ?mol^-1；
CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1．
請回答下列問題：
液態(tài)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳氣體和液態(tài)水的熱化學方程式為______
（4）已知稀溶液中，H₂SO₄與1molNaOH溶液恰好完全反應(yīng)時，放出57.3kJ熱量，寫出表示H₂SO₄與NaOH反應(yīng)的熱化學方程式______．
（5）25℃、101kPa條件下充分燃燒一定量的甲烷氣體生成CO₂氣體和液態(tài)水，放出熱量為QkJ，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，寫出甲烷燃燒的熱化學方程式______．
（6）通常人們把拆開1mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能．鍵能的大小可用于估算化學反應(yīng)的反應(yīng)熱（△H），化學反應(yīng)的△H等于反應(yīng)中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學鍵的鍵能之和的差．

化學鍵	H-H	Cl-Cl	H-Cl
生成1mol化學鍵時放出的能量	436kJ/mol	243kJ/mol	431kJ/mol

寫出常溫常壓下氫氣與氯氣反應(yīng)的熱化學方程式______；該反應(yīng)中氫氣與氯氣的總能量______（填“大于”、“等于”、“小于”）氯化氫的總能量．

Answer 1

（1）反應(yīng)熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，反應(yīng)的熱化學方程式為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol；
（2）①根據(jù)圖示可知：P（s）+

1

2

Cl₂（g）=PCl₃（g），反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為△H=-306 kJ/mol，則熱化學方程式為：P（s）+

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g）△H=-306 kJ/mol，
故答案為：P（s）+

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1；
②根據(jù)圖示可知：Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），中間產(chǎn)物的總能量大于最終產(chǎn)物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為△H=-93 kJ/mol，所以PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應(yīng)，熱化學方程式：PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol，
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ/lmol；
（3）①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）；△H=-283.0kJ?mol^-1；
②CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1
由蓋斯定律可知用②-①得反應(yīng)CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l），該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-726.5kJ?mol^-1-（-283.0kJ?mol^-1）=-443.5kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1；
（4）H₂SO₄與1mol NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時，放出57.3kJ熱量，則H₂SO₄與1mol NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時，放出114.6kJ熱量，熱化學方程式為：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO_4（aq）+2H₂O（aq）△H=-114.6kJ?mol^-1；
故答案為：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO_4（aq）+2H₂O（aq）△H=-114.6kJ?mol^-1；
（5）n（CaCO₃）=

25g

100g/mol

=0.25mol，
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃+H₂O
1 1
0.25mol 0.25mol
即甲烷燃燒生成的二氧化碳為0.25mol．
CH₄ +2O₂ =CO₂+2H₂O
0.25mol 0.25mol
即0.25mol甲烷放出的熱量為Q，所以1mol甲烷放出的熱量為4Q，熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-4QkJ?mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-4QkJ?mol^-1；
（6）在反應(yīng)CH₄（g）+4F₂（g）=CF₄（g）+4HF（g）中，△H=436kJ/mol+243kJ/mol-431kJ/mol×2-183kJ?mol^-1，熱化學方程式為H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183kJ?mol^-1，該反應(yīng)放熱，氫氣與氯氣的總能量大于氯化氫的總能量，
故答案為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183kJ?mol^-1；大于．