Question

19．①有下列反应的热化学方程式：
6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₃（ONO₂）₃△H₁
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
  C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
则反应4C₃H₃（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g）的△H为-2△H₁+5△H₂+12△H₃
②常温下，将22gCO₂通入750L1mol•L^-1NaOH溶液中充分反应，测得反应放出xkJ的热量．已知该条件下，1molCO₂通入1L2mol•L^-1NaOH溶液中充分反应放出ykJ的热量，则CO₂与NaOH溶液反应生成NaHCO₃的热化学方程式是NaOH_（aq）+CO_2（g）═NaHCO_3（aq）△H=-（4x-y）kJ/mol．
③已知：25℃、101kPa时，
Mn（s）+O₂（g）═MnO₂（s）△H₁=-520kJ•mol^-1
S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H₂=-297kJ•mol^-1
Mn（s）+S（s）+2O₂（g）═MnSO（s）△H₃=-106kJ•mol^-1
  则SO₂与MnO₂反应生成无水MnSO₄的热化学方程式是MnO₂（s）+SO₂（g）=MnSO₄（s）△H=-248kJ/mol．
④二氧化锰常用来做碱性锌锰电池正极的材料，它的电池反应2MnO₂+Zn+2H₂O═2MnO（OH）+Zn（OH）₂写出放电时正极的电极反应式2MnO₂+H₂O+2e^-═Mn₂O₃+2OH^-．

Answer 1

分析 ①已知：Ⅰ、?6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（l）△H₁
Ⅱ、?2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
Ⅲ、?C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
根据盖斯定律，-Ⅰ×2+Ⅱ×5+Ⅲ×12可得：4C₃H₃（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g），反应热也进行相应计算；
②根据题意可知，22gCO₂通入1mol•L^-1NaOH溶液750mL中充分反应，测得反应放出xkJ的热量，写出热化学反应方程式，再利用1mol CO₂通入2mol•L^-1NaOH溶液1L中充分反应放出y kJ的热量写出热化学反应方程式，最后利用盖斯定律来书写CO₂与NaOH溶液反应生成NaHCO₃的热化学方程式；
③Ⅰ、Mn（s）+O₂（g）═MnO₂（s）△H=-520kJ•mol^-1
Ⅱ、S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297kJ•mol^-1
Ⅲ、Mn（s）+S（s）+2O₂（g）═MnSO₄（s）△H=-1065kJ•mol^-1
将Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ可得MnO₂（s）+SO₂（g）=MnSO₄（s）△H=-248kJ/mol；
④电池总反应式为：Zn（s）+2MnO₂（s）+H₂O（l）═Zn（OH）₂（s）+Mn₂O₃（s），可知反应中Zn被氧化，为原电池的负极，负极反应为Zn-2e^-+2OH^-═Zn（OH）₂，MnO₂为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO₂+H₂O+2e^-═Mn₂O₃+2OH^-．

解答 解：①已知：Ⅰ、?6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（l）△H₁
Ⅱ、?2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
Ⅲ、?C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
根据盖斯定律-Ⅰ×2+Ⅱ×5+Ⅲ×12可得：4C₃H₃（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g），则△H=-2△H₁+5△H₂+12△H₃，故答案为：-2△H₁+5△H₂+12△H₃；
②根据题意，22gCO₂通入1mol•L^-1NaOH溶液750mL中充分反应，n（CO₂）=0.5mol，n（NaOH）=1mol•L^-1×0.75L=0.75mol，
该反应既生成碳酸钠又生成碳酸氢钠，方程式为2CO₂+3NaOH═NaHCO₃+Na₂CO₃+H₂O，
由0.5molCO₂反应放出热量为xkJ，则2molCO₂反应放出热量为4xkJ，即热化学反应方程式为
2CO₂（g）+3NaOH（aq）═NaHCO₃ （aq）+Na₂CO₃（aq）+H₂O（l）△H=-4xkJ/mol①，
又1mol CO₂通入2mol•L^-1NaOH溶液1L中充分反应放出y kJ的热量，则热化学方程式为
2NaOH（aq）+CO₂（g）═Na₂CO₃（aq）+H₂O（l）△H=-ykJ/mol②，
由盖斯定律可知，①-②可得，NaOH_（aq）+CO_2（g）═NaHCO_3（aq）△H=-（4x-y）kJ/mol，故答案为：NaOH_（aq）+CO_2（g）═NaHCO_3（aq）△H=-（4x-y）kJ/mol；
③Ⅰ、Mn（s）+O₂（g）═MnO₂（s）△H=-520kJ•mol^-1
Ⅱ、S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297kJ•mol^-1
Ⅲ、Mn（s）+S（s）+2O₂（g）═MnSO₄（s）△H=-1065kJ•mol^-1
将Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ可得MnO₂（s）+SO₂（g）=MnSO₄（s）△H=-248kJ/mol，故答案为：MnO₂（s）+SO₂（g）=MnSO₄（s）△H=-248kJ/mol；
④电池总反应式为：Zn（s）+2MnO₂（s）+H₂O（l）═Zn（OH）₂（s）+Mn₂O₃（s），可知反应中Zn被氧化，为原电池的负极，负极反应为Zn-2e^-+2OH^-═Zn（OH）₂，MnO₂为原电池的正极，发生还原反应，正极反应为2MnO₂+H₂O+2e^-═Mn₂O₃+2OH^-，故答案为：2MnO₂+H₂O+2e^-═Mn₂O₃+2OH^-．

点评 本题考查运用盖斯定律计算反应热，关键是根据已知热化学方程式构造目标热化学方程式，注意对盖斯定律理解与应用．