Question

12．（1）在101kPa時(shí)，在1.00molO₂中完全燃燒生成2.00mol液態(tài)H₂O，放出571.6kJ的熱量，表示H₂燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8KJ/mol．
（2）1.00L 1.00mol/LH₂SO₄溶液與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（3）已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
6C（g）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（1）△H₁
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
C（g）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
則反應(yīng)4C₃H₅（ONO₂）₃（1）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g）的△H為12△H₃-2△H₁+5△H₂（用△H₁、△H₂、△H₃表示）
（4）已知一定溫度和壓強(qiáng)下，合成氨反應(yīng)：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.0kJ•mol^-1，將1molN₂和3molH₂充人一密閉容器中，保持恒溫恒壓，在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得N₂的轉(zhuǎn)化率為20%，此時(shí)H₂的轉(zhuǎn)化率為20%．若在相同條件下，起始時(shí)在該容器中充人2molNH₃，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的熱量變化是吸收（填“吸收．’或“放出”）73.6kJ熱量．

Answer 1

分析 （1）氫氣燃燒熱指1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)與反應(yīng)熱書寫燃燒熱的熱化學(xué)方程式；
（2）中和熱是稀的酸和堿反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量；
（3）已知：①6C（g）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（1）△H₁
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
③C（g）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
根據(jù)蓋斯定律，③×12-①×2+②×5可得：4C₃H₅（ONO₂）₃（1）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g），反應(yīng)熱也進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算；
（4）由氮?dú)廪D(zhuǎn)化率計(jì)算參加反應(yīng)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量，根據(jù)方程式計(jì)算參加反應(yīng)氫氣物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算氫氣轉(zhuǎn)化率；
若在相同條件下，起始時(shí)在該容器中充人2molNH₃，與原平衡為等效平衡，平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分物質(zhì)的量相等，合成氨為放熱反應(yīng)，則氨氣分解為吸熱反應(yīng)，結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算吸收的熱量．

解答 解：（1）在101kPa時(shí)，H₂在1.00molO₂中完全燃燒生成2.00mol液態(tài)H₂O，放出571.6kJ的熱量，即2mol氫氣完全燃燒放出571.6kJ的熱量，則1mol氫氣完全燃燒放出的燃量為285.8KJ，所以氫氣的燃燒熱為-285.8KJ/mol，氫氣和氧氣都是氣態(tài)，水是液態(tài)，則氫氣的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8KJ/mol；
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8KJ/mol；
（2）1.00L 1.00mol/L H₂SO₄溶液與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，即生成2mol水放出114.6kJ的熱量，中和熱為-57.3kJ/mol，則中和熱的熱化學(xué)方程式：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
故答案為：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（3）已知：①6C（g）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（1）△H₁
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
③C（g）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
根據(jù)蓋斯定律，③×12-①×2+②×5可得：4C₃H₅（ONO₂）₃（1）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g），故△H=12△H₃-2△H₁+5△H₂，
故答案為：12△H₃-2△H₁+5△H₂；
（4）參加反應(yīng)氮?dú)鉃?mol×20%=0.2mol，由方程式可知參加反應(yīng)氫氣為0.2mol×3=0.6mol，故氫氣轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.6mol}{3mol}$×100%=20%；
若在相同條件下，起始時(shí)在該容器中充人2molNH₃，與原平衡為等效平衡，平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分物質(zhì)的量相等，則分解的得到氮?dú)鉃?mol-0.8mol=0.2mol，合成氨為放熱反應(yīng)，則氨氣分解為吸熱反應(yīng)，則吸收的熱量為92kJ×$\frac{0.8mol}{1mol}$=73.6kJ，
故答案為：吸熱；73.6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式書寫、反應(yīng)熱計(jì)算、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算等，注意對(duì)燃燒熱、中和熱概念的理解，難度中等．