题目内容

7.按要求写热化学方程式:
(1)已知稀溶液中,1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol.
(2)25℃、101kPa条件下充分燃烧1kg丁烷生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104 kJ,写出表示丁烷燃烧热化学方程式C4H10(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O△H=-2900kJ/mol.
(3)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)══2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)══CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)══H2O(l )△H3=-285.8kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式2C(s)+2H2(g)+O2(g)═CH3COOH(l)△H=-488.3kJ/mol.
(4)已知:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=Q1kJ•mol-1
2CO2(g)+H2 (g)=C2H2(g)+2O2(g)△H2=Q2kJ•mol-1.
写出由C(s,石墨)和H2(g)生成C2H2(g)的热化学方程式:2C(石墨,s)+H2(g)═C2H2(g)△H=(2Q1+Q2)kJ/mol.

分析 (1)根据中和热的概念:稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量求出中和热以及中和热的热化学方程式;
(2)依据燃烧热的概念和热化学方程式的书写方法写出,注意物质的聚集状态,焓变的计算;
(3)已知:①CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l )△H3=-285.8kJ/mol
②×2+③×2-①可得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);利用盖斯定律计算焓变,书写热化学方程式;
(4)已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=Q1kJ•mol-1
②2CO2(g)+H2 (g)=C2H2(g)+2O2(g)△H2=Q2kJ•mol-1,依据盖斯定律①×4+②×2得到:4C(s,石墨)+2H2(g)=2C2H2(g)根据盖斯定律计算焓变即可.

解答 解:(1)1mol H2SO4溶液与足量 NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ的热量,即生成2mol水放出114.6kJ的热量,反应的反应热为-114.6kJ/mol,
中和热为-57.3kJ/mol,则中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol,
故答案为:NaOH(aq)+$\frac{1}{2}$H2SO4(aq)=$\frac{1}{2}$Na2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol;
1kg丁烷的物质的量为:$\frac{1000g}{58g/mol}$=$\frac{1000}{58}$mol,完全燃烧生成二氧化碳和液态水时,放出热量为5×104kJ,则1mol丁烷完全反应放热$\frac{58}{1000}$×5×104kJ=2900KJ,燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量,依据反应物和产物状态标注聚集状态和对应量下的反应热,书写的热化学方程式为:C4H10(g)+×$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O△H=-2900kJ/mol;
故答案为:C4H10(g)+$\frac{13}{2}$O2(g)═4CO2(g)+5H2O△H=-2900kJ/mol;
(3)已知:①CH3COOH(l)+2O2(g)═2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/mol
②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H2=-393.5kJ/mol
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l )△H3=-285.8kJ/mol
利用盖斯定律将②×2+③×2-①可得:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);△H=2×(-393.5kJ/mol)+2×(-285.8kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-488.3kJ/mol,所以热化学方程式为2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);△H=-488.3kJ/mol,
故答案为:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);△H=-488.3kJ/mol;
(4)已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=Q1kJ•mol-1
②2CO2(g)+H2 (g)=C2H2(g)+2O2(g)△H2=Q2kJ•mol-1,依据盖斯定律$\frac{1}{2}$[①×4+②×2]得到:2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g))△H=(2Q1+Q2) kJ/mol,
故答案为:2C(石墨,s)+H2(g)═C2H2(g)△H=(2Q1+Q2) kJ/mol.

点评 本题考查热化学方程式的书写及利用盖斯定律的计算,题目难度中等.

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