Question

【題目】已知由氫氣和氧氣反應生成1 mol水蒸氣，放出241.8 kJ熱量。

(1)寫出該反應的熱化學方程式_________。

(2)若1g水蒸氣轉化成液態(tài)水放熱2.494kJ，則反應H2(g)+O2(g)=H2O(l)的ΔH=_____kJ/mol。

(3)HCl和NaOH反應的中和熱ΔH=－57.3 kJ/mol，則H2SO4和NaOH反應的中和熱的熱化學方程式為_________。

Answer 1

【答案】H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=－241.8 kJ/mol [或2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=－483.6 kJ/mol] －286.7 H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol

【解析】

(1)物質燃燒放出的熱量與反應物的多少呈正比，先寫出氫氣燃燒產(chǎn)生氣態(tài)水的化學方程式，然后根據(jù)方程式中氫氣的物質的量確定反應放出熱量的多少，并注明物質的聚集狀態(tài)，就得到相應的熱化學方程式；

(2)先計算熱化學方程式中水蒸氣的物質的量的多少，用相應的水的質量乘以1g水蒸氣轉化為液態(tài)水放出的熱量就是氣態(tài)水轉化為液態(tài)水再放出的熱量，據(jù)此分析生成液態(tài)水的ΔH；

(3)根據(jù)中和熱是酸、堿的稀溶液發(fā)生中和反應產(chǎn)生1mol液態(tài)水和可溶性鹽時放出的熱量計算。

(1)氫氣和氧氣反應生成1 mol水蒸氣，放出241.8 kJ熱量，則氫氣燃燒產(chǎn)生水蒸氣的化學方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=－241.8 kJ/mol，若表示為整數(shù)系數(shù)，由于物質燃燒放出的熱量與物質的量的多少呈正比，因此也可表示為：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=－483.6 kJ/mol；

(2)根據(jù)熱化學方程式H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=－241.8 kJ/mol可知：反應會產(chǎn)生1mol水，其質量是18g，根據(jù)1g水蒸氣轉化成液態(tài)水放熱2.494kJ，則反應產(chǎn)生18g液態(tài)水時會再放出的熱量為2.494kJ/g×18g=44.89kJ，因此1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=－(241.8+44.9) kJ/mol =－286.7kJ/mol；

(3)HCl和NaOH反應的中和熱ΔH=－57.3kJ/mol，H2SO4和NaOH反應產(chǎn)生硫酸鈉和水，該反應的中和熱是反應產(chǎn)生1mol液態(tài)水放出的熱量為57.3kJ，所以該反應的中和熱的熱化學方程式為H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。