题目内容
【题目】在298 K、1.01×105 Pa,将22 g CO2通入0.75 L 1.0 mol·L-1NaOH溶液中充分反应,测得反应放出的热量为a kJ。已知该条件下1 mol CO2通入1 L 2.0 mol·L-1NaOH溶液中充分反应放出的热量为b kJ。则CO2与NaOH反应生成NaHCO3的热化学方程式为( )。
A. CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(2b-a) kJ·mol-1
B. CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=+(4a-b) kJ·mol-1
C. CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(4a-b) kJ·mol-1
D. CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=+(2b-a) kJ·mol-1
【答案】C
【解析】
根据题意可知,22gCO2通入1molL-1NaOH溶液750mL中充分反应,测得反应放出akJ的热量,写出热化学反应方程式,再利用1molCO2通入2molL-1NaOH溶液1L中充分反应放出bkJ的热量写出热化学反应方程式,最后利用盖斯定律来书写CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式。
根据题意,22gCO2通入1molL-1NaOH溶液750mL中充分反应,n(CO2)==0.5mol,n(NaOH)=1molL-1×0.75L=0.75mol,该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠,方程式为2CO2+3NaOH═NaHCO3+Na2CO3+H2O,由0.5molCO2反应放出热量为aKJ,则2molCO2反应放出热量为4aKJ,即热化学反应方程式为2CO2(g)+3NaOH(aq)═NaHCO3(aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-4aKJ/mol①。又1molCO2通入2molL-1NaOH溶液1L中充分反应放出bkJ的热量,则热化学方程式为2NaOH(aq)+CO2(g)═Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-bKJ/mol②,由盖斯定律可知,①-②可得,CO2(g)+NaOH(aq)NaHCO3(aq) ΔH=-(4a-b) kJ·mol-1,故C正确;
答案选C。