题目内容

(1)在298K、1.01×105Pa下,将22g CO2通入750mL 1mol?L-1 NaOH溶液中充分反应,测得反应放出x kJ的热量.已知在该条件下,1mol CO2通入1L 2mol?L-1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量,则CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3溶液的热化学方程式是
 

(2)氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点.
已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ?mol-1
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=-247.4kJ?mol-1
写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为
 

(3)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl.利用反应A,可实现氯的循环利用.一定条件下有反应A:4HCl+O2
400
2Cl2+2H2O
已知:Ⅰ.反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量.
Ⅱ.
498KJ/mol
键断裂
243KJ/mol
键断裂

①反应A的热化学方程式是
 

②断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为
 
kJ,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键(填“强”或“若”)
 
考点:热化学方程式,反应热和焓变
专题:化学反应中的能量变化
分析:(1)根据题意可知,22gCO2通入1mol?L-1NaOH溶液750mL中充分反应,测得反应放出xkJ的热量,写出热化学反应方程式,再利用1mol CO2通入2mol?L-1NaOH溶液1L中充分反应放出y kJ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;
(2)根据已知的反应和目标反应,利用盖斯定律来计算反应热,并书写热化学反应方程式;
(3)①反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,依据热化学方程式书写方法,标注物质聚集状态和对应焓变写出;
②依据反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量计算;
解答: 解:(1)22gCO2通入1mol?L-1NaOH溶液750mL中充分反应,n(CO2)=
22g
44g/mol
=0.5mol,n(NaOH)=1mol?L-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xKJ,则2molCO2反应放出热量为4xKJ,即热化学反应方程式为
2CO2(g)+3NaOH(aq)═NaHCO3 (aq)+Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-4xKJ/mol①,
又1mol CO2通入2mol?L-1NaOH溶液1L中充分反应放出y kJ的热量,则热化学方程式为2NaOH(aq)+CO2(g)═Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-yKJ/mol②,
由盖斯定律可知,①-②可得,热化学方程式:CO2(g)+NaOH(aq)═NaHCO3(aq)△H=-(4x-y) kJ?mol-1
故答案为:CO2(g)+NaOH(aq)═NaHCO3(aq)△H=-(4x-y) kJ?mol-1
(2)CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ?mol-1
CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=-247.4kJ?mol-1
由盖斯定律:①×2-②得:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0 kJ?mol-1
故答案为:CH4(g)+2H2O(g)═CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0 kJ?mol-1
(3)①依据反应A中,4mol HCl被氧化,放出115.6kJ的热量,反应的热化学方程式为:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol,
故答案为:4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol;
②焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量,4HCl(g)+O2(g)?2Cl2(g)+2H2O(g)△H=-115.6 KJ/mol,即4×H-Cl键+498-(243×2+4×H-O键)=-115.6,得到4×H-O键-4×H-Cl键=498-486+115.6=127.6,H-O键-H-Cl键=31.9≈32,H2O中H-O键比HCl中H-Cl键强,
故答案为:32;强;
点评:本题主要考查盖斯定律、热化学方程式书写,化学键键能和焓变关系计算,图象分析判断,题目难度中等.
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