Question

15．（1）已知2molH₂完全燃烧生成液态水放出572kJ热量．写出H₂燃烧热的热化学反应方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-286kJ/mol
（2）在25℃、101kPa下，1g CH₄（g）完全燃烧生成CO₂和液态H₂O，放出55kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-880kJ/mol．
（3）化学反应：2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g），在298K、101kPa下△H=-113.0kJ•mol^-1，△S=-145.3J•mol^-1•K^-1，反应在该条件下能（填“能”或“不能”）自发进行．
（4）在中和热测定实验中，若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验，测得的中和热的数值会偏小（填“偏大”、“偏小”“无影响”）．
（5）已知热化学方程式：
①C₂H₂（g）+$\frac{5}{2}$O₂（g）═2CO₂（g）+H₂O（l）△H₁=-1301.0kJ•mol^-1
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-393.5kJ•mol^-1
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（1）△H₃=-285.8kJ•mol^-1
则反应④2C（s）+H₂（g）═C₂H₂（g）的△H为+228.2KJ/mo．

Answer 1

分析 （1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量，H₂燃烧生成液态水稳定；
（2）先写出反应的化学方程式，然后标注聚集状态，依据在25℃、101kPa下，1g CH₄（g）完全燃烧生成CO₂和液态H₂O，放出55kJ的热量，计算1mol甲烷完全燃烧放出的热量，据此书写热化学方程式；
（3）依据：△H-T△S＜0，反应能够自发进行；
（4）弱电解质电离需要吸收热量；
（5）利用盖斯定律，将②×2+③-①即得到反应④，反应热为△H=2△H₂+△H₃-△H₁，以此解答该题．

解答 解：（1）2molH₂完全燃烧生成液态水放出572kJ热量，则1mol2molH2完全燃烧生成液态水放出286kJ热量，所以氢气燃烧热的热化学反应方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$ O₂（g）=H₂O（l）△H=-286kJ/mol；
H₂（g）+$\frac{1}{2}$ O₂（g）=H₂O（l）△H=-286kJ/mol；
（2）甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水，方程式：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l），在25℃、101kPa下，1g CH₄（g）完全燃烧生成CO₂和液态H₂O，放出55kJ的热量，则：16g甲烷完全燃烧生成CO₂和液态H₂O，放出880kJ的热量，所以热化学方程式：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-880kJ/mol；
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-880kJ/mol；
（3）2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g），在298K、101kPa下△H=-113.0kJ•mol^-1，△S=-145.3J•mol^-1•K^-1，则：△H-T△S=-113.0kJ•mol^-1-298K×（-145.3×10^-3KJ•mol^-1•K^-1）=-69.7³KJ•mol^-1，
＜0，所以反应能自发进行；
故答案为：能；
　（4）在中和热测定实验中，若用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验，因为一水合氨为弱电解质，电离需要吸收热量，所以测得的中和热数据应偏小；
故答案为：偏小；
（5）根据盖斯定律可知，②×2+③-①即得到反应④2C（s）+H₂（g）═C₂H₂（g），所以该反应的△H=-393.5 kJ•mol^-1×2-285.8 kJ•mol^-1+1301.0 kJ•mol^-1=+228.2 kJ•mol^-1，
故答案为：+228.2 KJ/mol．

点评 本题考查了热化学方程式的书写，反应热的计算、中和热的测定，明确热化学方程式书写注意事项，盖斯定律计算反应热的方法是解题关键，解题时应注意中和热测定应使用稀的强酸与强碱溶液，题目难度不大．