Question

【题目】回答下列问题：

（1）已知下列反应：SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1

ClO (aq)+SO32 (aq) ==SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2 CaSO4(s) ==Ca2+（aq）+SO42（aq） ΔH3

则反应SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______。(用ΔH1 ΔH2ΔH3表示)

（2）工业上用H2和Cl2反应制HCl，各键能数据为：H﹣H：436kJ/mol，Cl﹣Cl：243kJ/mol，H﹣Cl：431kJ/mol．该反应的热化学方程式是 。

（3）合成气（CO和H2为主的混合气体）不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种，用甲烷制备合成气的反应为：

①2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H1=﹣72kJ·mol﹣1

②CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H2=+216kJ·mol﹣1

氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为 。

现有1mol由H2O（g）与O2组成的混合气，且O2的体积分数为x，将此混合气与足量CH4充分反应．若x=0.2时，反应①放出的能量为 kJ；若x= 时，反应①与②放出（或吸收）的总能量为0。

（4） 一定条件，在水溶液中1 mol Cl－和1 mol ClOx－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如图所示

。

①D是 (填离子符号)。

②B→A＋C反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。

Answer 1

【答案】（1）△H1＋△H2－△H3；（2）H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）△H=﹣183 kJ/mol；

（3）H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H=﹣252 kJ/mol；14.4；0.75．

（4）ClO4- 3ClO-(aq)= ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=﹣117 kJ/mol

【解析】

试题分析：（1）已知：① SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1

② ClO (aq)+SO32 (aq) ==SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2

③CaSO4(s) ==Ca2+（aq）+SO42（aq） ΔH3

则根据个塑料袋可知①＋②－③即得到反应SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO (aq) +2OH (aq)＝CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=△H1＋△H2－△H3。

（2）反应热等于反应物中键能之和与生成物中键能之和的差值，则该反应的反应热△H＝436kJ/mol＋243kJ/mol－2×431kJ/mol＝－183 kJ/mol，因此热化学方程式为H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）△H=﹣183 kJ/mol；

（3）已知：①2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H1=﹣72kJ·mol﹣1

②CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H2=+216kJ·mol﹣1

则根据盖斯定律可知①÷2－②即得到氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H=﹣252 kJ/mol；x=0.2时，氧气是0.2mol，因此反应①中甲烷过量，则反应①放出的能量为72kJ/mol×0.2＝14.4kJ；设氧气的物质的量是xmol，水蒸气的物质的量是1－x，反应①中放出的热量是72x。反应①与②放出（或吸收）的总能量为0，则反应②吸收的热量是72x，消耗水蒸气是，解得x＝0.75。

（4）①D点氯元素的化合价是＋7价，则该处是ClO4-。

②根据化合价可知B点是次氯酸根离子，C点是氯酸根离子，A点是氯离子，反应的方程式为3ClO-(aq)＝ClO3-(aq)+2Cl-(aq)，其中反应热△H＝63 kJ/mol +0－3×60 kJ/mol＝－117 kJ/mol，则B→A＋C反应的热化学方程式为3ClO-(aq)＝ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=﹣117 kJ/mol。