Question

2．根據(jù)題意回答問題：
（1）中和熱的測定所需的玻璃儀器有：大小燒杯、量筒、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒；
已知：0.55mol•L^-1 HCl和0.50mol•L^-1的NaOH溶液各50mL反應放出熱量為1.42kJ，寫出該反應的中和熱的熱化學方程式：HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.8kJ•mol^-1．
（2）101kpa時，1克乙醇（CH₃CH₂OH）液體完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量akJ，寫出乙醇燃燒熱的熱化學方程式：CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=3H₂O（g）+2CO₂（g）△H=-46akJ•mol^-1．
（3）已知H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別為436kJ/mol、498kJ/mol和463kJ/mol，2H₂O（g）=2H₂（g）+O₂（g）△H₂=+482kJ/mol
（4）用CO₂和氫氣合成CH₃OCH₃（甲醚）是解決能源危機的研究方向之一．
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
則CO₂和氫氣合成CH₃OCH₃（g）的熱化學方程式為：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5kJ•mol^-1．
（5）①25℃時，濃度均為0.1mol/L的①氨水②氫氧化鈉溶液③鹽酸溶液④醋酸溶液，其c（H⁺）由大到小排列的順序為：③＞④＞①＞②（用序號填空）
②95℃時，水中的H⁺的物質的量濃度為10^-6 mol•L^-1，若把0.01mol的NaOH固體溶解于95℃水中配成1L溶液，則溶液的pH為10．

Answer 1

分析 （1）中和熱的測定需要環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌，充分反應而測定最高溫度；0.55mol•L^-1 HCl和0.50mol•L^-1的NaOH溶液各50mL反應放出熱量為1.42kJ，可知生成1mol時放出的熱量為$\frac{1.42kJ}{0.05L×0.5mol/L}$=56.8kJ；
（2）1克乙醇（CH₃CH₂OH）液體完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量akJ，則1molCH₃CH₂OH液體完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量akJ×46=46akJ；
（3）焓變等于反應物中鍵能之和減去生成物中鍵能之和；
（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
結合蓋斯定律可知，①×2-②-③×2得到2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）；
（5）①等濃度時，酸性越強，氫離子濃度越大，堿性越強，氫離子濃度越�。�
②95℃時，水中的H⁺的物質的量濃度為10^-6 mol•L^-1，可知Kw=10^-12，0.01mol的NaOH固體溶解于95℃水中配成1L溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，則c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-2}}$=10^-10mol•L^-1，以此計算．

解答 解：（1）中和熱的測定所需的玻璃儀器有：大小燒杯、量筒、溫度計、環(huán)形玻璃攪拌棒，0.55mol•L^-1 HCl和0.50mol•L^-1的NaOH溶液各50mL反應放出熱量為1.42kJ，可知生成1mol時放出的熱量為$\frac{1.42kJ}{0.05L×0.5mol/L}$=56.8kJ，則中和熱的熱化學方程式為HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.8 kJ•mol^-1，
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；HCl（aq）+NaOH（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-56.8 kJ•mol^-1；
（2）1克乙醇（CH₃CH₂OH）液體完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量akJ，則1molCH₃CH₂OH液體完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出熱量akJ×46=46akJ，則乙醇燃燒熱的熱化學方程式為CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=3H₂O（g）+2CO₂（g）△H=-46a kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=3H₂O（g）+2CO₂（g）△H=-46a kJ•mol^-1；
（3）H-H、O=O和O-H鍵的鍵能分別為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，
故答案為：+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
結合蓋斯定律可知，①×2-②-③×2得到2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g），△H=-122.5 kJ•mol^-1，即熱化學方程式為2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ•mol^-1，
故答案為：2CO₂（g）+6H₂（g）?CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）△H=-122.5 kJ•mol^-1；
（5）①等濃度時，酸性越強，氫離子濃度越大，堿性越強，氫離子濃度越小，則濃度均為0.1mol/L的①氨水②氫氧化鈉溶液③鹽酸溶液④醋酸溶液，其c（H⁺）由大到小排列的順序為③＞④＞①＞②，
故答案為：③＞④＞①＞②；
②95℃時，水中的H⁺的物質的量濃度為10^-6 mol•L^-1，可知Kw=10^-12，0.01mol的NaOH固體溶解于95℃水中配成1L溶液，c（OH^-）=0.01mol/L，則c（H⁺）=$\frac{1{0}^{-12}}{1{0}^{-2}}$=10^-10mol•L^-1，pH=-lg c（H⁺）=10，
故答案為：10．

點評 本題考查反應熱與焓變及pH的計算，為高頻考點，把握中和熱、燃燒熱及焓變計算為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意蓋斯定律的應用，題目難度不大．