Question

2．根据题意回答问题：
（1）中和热的测定所需的玻璃仪器有：大小烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒；
已知：0.55mol•L^-1 HCl和0.50mol•L^-1的NaOH溶液各50mL反应放出热量为1.42kJ，写出该反应的中和热的热化学方程式：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.8kJ•mol^-1．
（2）101kpa时，1克乙醇（CH₃CH₂OH）液体完全燃烧生成稳定氧化物放出热量akJ，写出乙醇燃烧热的热化学方程式：CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=3H₂O（g）+2CO₂（g）△H=-46akJ•mol^-1．
（3）已知H-H、O=O和O-H键的键能分别为436kJ/mol、498kJ/mol和463kJ/mol，2H₂O（g）=2H₂（g）+O₂（g）△H₂=+482kJ/mol
（4）用CO₂和氢气合成CH₃OCH₃（甲醚）是解决能源危机的研究方向之一．
已知：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.7kJ•mol^-1
2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ•mol^-1
则CO₂和氢气合成CH₃OCH₃（g）的热化学方程式为：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5kJ•mol^-1．
（5）①25℃时，浓度均为0.1mol/L的①氨水②氢氧化钠溶液③盐酸溶液④醋酸溶液，其c（H⁺）由大到小排列的顺序为：③＞④＞①＞②（用序号填空）
②95℃时，水中的H⁺的物质的量浓度为10^-6 mol•L^-1，若把0.01mol的NaOH固体溶解于95℃水中配成1L溶液，则溶液的pH为10．

Answer 1

分析 （1）中和热的测定需要环形玻璃搅拌棒搅拌，充分反应而测定最高温度；0.55mol•L^-1 HCl和0.50mol•L^-1的NaOH溶液各50mL反应放出热量为1.42kJ，可知生成1mol时放出的热量为$\frac{1.42kJ}{0.05L×0.5mol/L}$=56.8kJ；
（2）1克乙醇（CH₃CH₂OH）液体完全燃烧生成稳定氧化物放出热量akJ，则1molCH₃CH₂OH液体完全燃烧生成稳定氧化物放出热量akJ×46=46akJ；
（3）焓变等于反应物中键能之和减去生成物中键能之和；
（4）①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.7kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ•mol^-1
结合盖斯定律可知，①×2-②-③×2得到2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）；
（5）①等浓度时，酸性越强，氢离子浓度越大，碱性越强，氢离子浓度越小；
②95℃时，水中的H⁺的物质的量浓度为10^-6 mol•L^-1，可知Kw=10^-12，0.01mol的NaOH固体溶解于95℃水中配成1L溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，则c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-2}}$=10^-10mol•L^-1，以此计算．

解答 解：（1）中和热的测定所需的玻璃仪器有：大小烧杯、量筒、温度计、环形玻璃搅拌棒，0.55mol•L^-1 HCl和0.50mol•L^-1的NaOH溶液各50mL反应放出热量为1.42kJ，可知生成1mol时放出的热量为$\frac{1.42kJ}{0.05L×0.5mol/L}$=56.8kJ，则中和热的热化学方程式为HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.8 kJ•mol^-1，
故答案为：环形玻璃搅拌棒；HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.8 kJ•mol^-1；
（2）1克乙醇（CH₃CH₂OH）液体完全燃烧生成稳定氧化物放出热量akJ，则1molCH₃CH₂OH液体完全燃烧生成稳定氧化物放出热量akJ×46=46akJ，则乙醇燃烧热的热化学方程式为CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=3H₂O（g）+2CO₂（g）△H=-46a kJ•mol^-1，
故答案为：CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=3H₂O（g）+2CO₂（g）△H=-46a kJ•mol^-1；
（3）H-H、O=O和O-H键的键能分别为436kJ/mol、498kJ/mol和463kJ/mol，2H₂O（g）=2H₂（g）+O₂（g）△H₂=2×2×463kJ/mol-（436kJ/mol）×2-（498kJ/mol）=+482kJ/mol，
故答案为：+482kJ/mol；
（4）①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90.7kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.2kJ•mol^-1
结合盖斯定律可知，①×2-②-③×2得到2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g），△H=-122.5 kJ•mol^-1，即热化学方程式为2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ•mol^-1，
故答案为：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ•mol^-1；
（5）①等浓度时，酸性越强，氢离子浓度越大，碱性越强，氢离子浓度越小，则浓度均为0.1mol/L的①氨水②氢氧化钠溶液③盐酸溶液④醋酸溶液，其c（H⁺）由大到小排列的顺序为③＞④＞①＞②，
故答案为：③＞④＞①＞②；
②95℃时，水中的H⁺的物质的量浓度为10^-6 mol•L^-1，可知Kw=10^-12，0.01mol的NaOH固体溶解于95℃水中配成1L溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，则c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-2}}$=10^-10mol•L^-1，pH=-lg c（H⁺）=10，
故答案为：10．

点评 本题考查反应热与焓变及pH的计算，为高频考点，把握中和热、燃烧热及焓变计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意盖斯定律的应用，题目难度不大．