Question

（1）在298K、1.01×10⁵Pa下，將22g CO₂通入750mL 1mol?L^-1 NaOH溶液中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)放出x kJ的熱量．已知在該條件下，1mol CO₂通入1L 2mol?L^-1 NaOH溶液中充分反應(yīng)放出y kJ的熱量，則CO₂與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO₃溶液的熱化學(xué)方程式是

 

．
（2）氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領(lǐng)域的研究熱點．
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
寫出CH₄（g）與H₂O（g）反應(yīng)生成CO₂（g）和H₂（g）的熱化學(xué)方程式為

 

．
（3）用Cl₂生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl．利用反應(yīng)A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用．一定條件下有反應(yīng)A：4HCl+O₂

400

2Cl₂+2H₂O
已知：Ⅰ．反應(yīng)A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量．
Ⅱ．

498KJ/mol

鍵斷裂

；

243KJ/mol

鍵斷裂

①反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是

 

．
②斷開1mol H-O鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量相差約為

 

kJ，H₂O中H-O鍵比HCl中H-Cl鍵（填“強”或“若”）

 

．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱和焓變

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）根據(jù)題意可知，22gCO₂通入1mol?L^-1NaOH溶液750mL中充分反應(yīng)，測得反應(yīng)放出xkJ的熱量，寫出熱化學(xué)反應(yīng)方程式，再利用1mol CO₂通入2mol?L^-1NaOH溶液1L中充分反應(yīng)放出y kJ的熱量寫出熱化學(xué)反應(yīng)方程式，最后利用蓋斯定律來書寫CO₂與NaOH溶液反應(yīng)生成NaHCO₃的熱化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)已知的反應(yīng)和目標(biāo)反應(yīng)，利用蓋斯定律來計算反應(yīng)熱，并書寫熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（3）①反應(yīng)A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出；
②依據(jù)反應(yīng)A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，焓變=反應(yīng)物斷鍵吸收熱量-生成物形成化學(xué)鍵放出熱量計算；

解答： 解：（1）22gCO₂通入1mol?L^-1NaOH溶液750mL中充分反應(yīng)，n（CO₂）=

22g

44g/mol

=0.5mol，n（NaOH）=1mol?L^-1×0.75L=0.75mol，該反應(yīng)既生成碳酸鈉又生成碳酸氫鈉，方程式為2CO₂+3NaOH═NaHCO₃+Na₂CO₃+H₂O，由0.5molCO₂反應(yīng)放出熱量為xKJ，則2molCO₂反應(yīng)放出熱量為4xKJ，即熱化學(xué)反應(yīng)方程式為
2CO₂（g）+3NaOH（aq）═NaHCO₃ （aq）+Na₂CO₃（aq）+H₂O（l）△H=-4xKJ/mol①，
又1mol CO₂通入2mol?L^-1NaOH溶液1L中充分反應(yīng)放出y kJ的熱量，則熱化學(xué)方程式為2NaOH（aq）+CO₂（g）═Na₂CO₃（aq）+H₂O（l）△H=-yKJ/mol②，
由蓋斯定律可知，①-②可得，熱化學(xué)方程式：CO₂（g）+NaOH（aq）═NaHCO₃（aq）△H=-（4x-y） kJ?mol^-1
故答案為：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^-1①
CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=-247.4kJ?mol^-1②
由蓋斯定律：①×2-②得：CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.0 kJ?mol^-1；
故答案為：CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.0 kJ?mol^-1；
（3）①依據(jù)反應(yīng)A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol，
故答案為：4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol；
②焓變=反應(yīng)物斷鍵吸收熱量-生成物形成化學(xué)鍵放出熱量，4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol，即4×H-Cl鍵+498-（243×2+4×H-O鍵）=-115.6，得到4×H-O鍵-4×H-Cl鍵=498-486+115.6=127.6，H-O鍵-H-Cl鍵=31.9≈32，H₂O中H-O鍵比HCl中H-Cl鍵強，
故答案為：32；強；

點評：本題主要考查蓋斯定律、熱化學(xué)方程式書寫，化學(xué)鍵鍵能和焓變關(guān)系計算，圖象分析判斷，題目難度中等．