Question

15．（1）已知2molH₂完全燃燒生成液態(tài)水放出572kJ熱量．寫出H₂燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-286kJ/mol
（2）在25℃、101kPa下，1g CH₄（g）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)H₂O，放出55kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-880kJ/mol．
（3）化學(xué)反應(yīng)：2NO（g）+2CO（g）═N₂（g）+2CO₂（g），在298K、101kPa下△H=-113.0kJ•mol^-1，△S=-145.3J•mol^-1•K^-1，反應(yīng)在該條件下能（填“能”或“不能”）自發(fā)進(jìn)行．
（4）在中和熱測定實驗中，若用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行實驗，測得的中和熱的數(shù)值會偏小（填“偏大”、“偏小”“無影響”）．
（5）已知熱化學(xué)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
則反應(yīng)④2C（s）+H₂（g）═C₂H₂（g）的△H為+228.2KJ/mo．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量，H₂燃燒生成液態(tài)水穩(wěn)定；
（2）先寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后標(biāo)注聚集狀態(tài)，依據(jù)在25℃、101kPa下，1g CH₄（g）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)H₂O，放出55kJ的熱量，計算1mol甲烷完全燃燒放出的熱量，據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式；
（3）依據(jù)：△H-T△S＜0，反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行；
（4）弱電解質(zhì)電離需要吸收熱量；
（5）利用蓋斯定律，將②×2+③-①即得到反應(yīng)④，反應(yīng)熱為△H=2△H₂+△H₃-△H₁，以此解答該題．

解答 解：（1）2molH₂完全燃燒生成液態(tài)水放出572kJ熱量，則1mol2molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出286kJ熱量，所以氫氣燃燒熱的熱化學(xué)反應(yīng)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）甲烷完全燃燒生成二氧化碳和水，方程式：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l），在25℃、101kPa下，1g CH₄（g）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)H₂O，放出55kJ的熱量，則：16g甲烷完全燃燒生成CO₂和液態(tài)H₂O，放出880kJ的熱量，所以熱化學(xué)方程式：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-880kJ/mol；
故答案為：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，則：△H-T△S=-113.0kJ•mol^-1-298K×（-145.3×10^-3KJ•mol^-1•K^-1）=-69.7³KJ•mol^-1，
＜0，所以反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；
故答案為：能；
�。�4）在中和熱測定實驗中，若用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行實驗，因為一水合氨為弱電解質(zhì)，電離需要吸收熱量，所以測得的中和熱數(shù)據(jù)應(yīng)偏��；
故答案為：偏��；
（5）根據(jù)蓋斯定律可知，②×2+③-①即得到反應(yīng)④2C（s）+H₂（g）═C₂H₂（g），所以該反應(yīng)的△H=-393.5 kJ•mol^-1×2-285.8 kJ•mol^-1+1301.0 kJ•mol^-1=+228.2 kJ•mol^-1，
故答案為：+228.2 KJ/mol．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫，反應(yīng)熱的計算、中和熱的測定，明確熱化學(xué)方程式書寫注意事項，蓋斯定律計算反應(yīng)熱的方法是解題關(guān)鍵，解題時應(yīng)注意中和熱測定應(yīng)使用稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液，題目難度不大．