Question

1．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$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
（2）25℃、101kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为Q kJ，经测定，将生成的CO₂通入足量澄清石灰水中产生25g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16QkJ/mol．
（3）将煤转化为水煤气的主要化学反应为C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）； C（　　）、CO（g）和H₂（g）完全燃烧的热化学方程式为：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol；  
②H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（g）△H=-242.0 kJ/mol
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol
写出制取水煤气的热化学方程式C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.5kJ/mol
（4）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）+1/2O₂（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．

Answer 1

分析 （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；
（2）根据生成碳酸钙的质量计算丁烷的物质的量，结合燃烧热的概念书写表示丁烷燃烧热化学方程式；
（3）先根据燃烧热写出热化学方程式，然后根据盖斯定律来解答，根据盖斯定律，①-②-③得：C（s）+H₂O（g）═CO （g）+H₂（g）；
（4）由盖斯定律可知2×②+③×2-①得：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l），则△H=2△H₂+2△H₃-△H₁，带入数据进行计算．

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：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol，
故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol．
（2）n（CaCO₃）=$\frac{25g}{100g/mol}$=0.25mol，
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃+H₂O             
  1          1
0.25mol   0.25mol  
即丁烷燃烧生成的二氧化碳为0.25mol．
2C₄H₁₀+13O₂=8CO₂+10H₂O
2            8
 x          0.25mol             
x=$\frac{2×0.25}{8}$mol=$\frac{1}{16}$mol
因为燃烧$\frac{1}{16}$mol的丁烷放出的热量为Q，则丁烷的燃烧热为16Q，所以表示丁烷燃烧热化学方程式为 C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）=4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16QkJ/mol，
故答案为：C₄H₁₀（g）+$\frac{13}{2}$O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（l）△H=-16 Q kJ/mol；
（3）①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5 kJ/mol，
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0 kJ/mol，
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-242.0kJ/mol，
根据盖斯定律，①-②-③得：C（s）+H₂O（g）═CO （g）+H₂（g）△H=+131.5 kJ/mol，
故答案为：C（s）+H₂O（g）═CO （g）+H₂（g）△H=+131.5 kJ/mol；
（4）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^-1
将方程式2×②+③×2-①得：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l），
则△H=2△H₂+2△H₃-△H₁=2（-393.5kJ/mol）+（-571.6KJ/mol）-（-870.3KJ/mol）=-488.3kJ/mol，
故答案为：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l）△H=-488.3 kJ/mol；

点评 本题主要考查了热化学方程式书写和计算，侧重于盖斯定律的运用，注意把握盖斯定律的原理以及计算方法，掌握基础是关键，题目较简单