Question

（1）在298K、1.01×10⁵Pa下，将22g CO₂通入750mL 1mol?L^-1 NaOH溶液中充分反应，测得反应放出x kJ的热量．已知在该条件下，1mol CO₂通入1L 2mol?L^-1 NaOH溶液中充分反应放出y kJ的热量，则CO₂与NaOH溶液反应生成NaHCO₃溶液的热化学方程式是

 

．
（2）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．
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
写出CH₄（g）与H₂O（g）反应生成CO₂（g）和H₂（g）的热化学方程式为

 

．
（3）用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl．利用反应A，可实现氯的循环利用．一定条件下有反应A：4HCl+O₂

400

2Cl₂+2H₂O
已知：Ⅰ．反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量．
Ⅱ．

498KJ/mol

键断裂

；

243KJ/mol

键断裂

①反应A的热化学方程式是

 

．
②断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为

 

kJ，H₂O中H-O键比HCl中H-Cl键（填“强”或“若”）

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,反应热和焓变

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）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；
（2）根据已知的反应和目标反应，利用盖斯定律来计算反应热，并书写热化学反应方程式；
（3）①反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，依据热化学方程式书写方法，标注物质聚集状态和对应焓变写出；
②依据反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量计算；

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

22g

44g/mol

=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，热化学方程式：CO₂（g）+NaOH（aq）═NaHCO₃（aq）△H=-（4x-y） kJ?mol^-1
故答案为：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
由盖斯定律：①×2-②得：CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.0 kJ?mol^-1；
故答案为：CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）△H=+165.0 kJ?mol^-1；
（3）①依据反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，反应的热化学方程式为：4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol，
故答案为：4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol；
②焓变=反应物断键吸收热量-生成物形成化学键放出热量，4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol，即4×H-Cl键+498-（243×2+4×H-O键）=-115.6，得到4×H-O键-4×H-Cl键=498-486+115.6=127.6，H-O键-H-Cl键=31.9≈32，H₂O中H-O键比HCl中H-Cl键强，
故答案为：32；强；

点评：本题主要考查盖斯定律、热化学方程式书写，化学键键能和焓变关系计算，图象分析判断，题目难度中等．