Question

针对化学反应中的能量变化解决下列问题．
（1）测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热（中和热为57.3kJ?mol^-1）的实验装置如图所示．某兴趣小组的实验数值结果小于57.3kJ?mol^-1，原因可能是

 

 （填字母）．
a．实验装置保温、隔热效果差
b．读取混合液的最高温度记为终点温度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d．用温度计测定NaOH溶液起始温度后未洗涤，直接测定
H₂SO₄溶液的温度
（2）利用氢气可以制取工业原料乙酸．已知：
a． CH₃COOH（l）+2O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-870.3kJ/mo1
b． C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mo1
c． H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mo1
①相同质量的CH₃COOH、C、H₂完全燃烧时，放出热量最多的是

 

．
②利用上述信息计算下述反应：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l）△H=

 

kJ/mol．（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．
反应A：4HCl+O₂

CuO/CuCl2

400℃

2Cl₂+2H₂O
已知：ⅰ．此条件下反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量．
ⅱ．

①写出此条件下，反应A的热化学方程式

 

．
②断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为

 

kJ．

Answer 1

考点：中和热的测定

专题：实验题

分析：（1）a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小；
b．反应后最高温度记为终点温度；
c．若分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，测得的热量偏小，所以应该一次性倒入氢氧化钠溶液；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H₂SO₄测温度，硫酸的起始温度偏高．
（2）①根据热化学方程式分别计算出1gCH₃COOH、C、H₂完全燃烧时放出的热量即可；
②利用盖斯定律，将②×2+③×2-①可得2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l），以此计算反应热，可得热化学方程式；
（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热化学方程式；
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）a．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故a正确；
b．反应后最高温度记为终点温度，故b错误；
c．尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，否则会引起热量散失，中和热的数值偏小，故c正确；
d．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H₂SO₄测温度，由于温度计上会有氢氧化钠，氢氧化钠与硫酸反应放热，导致硫酸的起始温度偏高，中和热的数值偏小，故d正确．
故答案为：acd；      
（2）①1gCH₃COOH、C、H₂完全燃烧时放出的热量分别为：

870.3kJ

60g

、

393.5kJ

12g

、

285.8kJ

2g

，所以相同质量的CH₃COOH、C、H₂完全燃烧时，放出热量最多的是H₂；
故答案为：H₂；     
②利用盖斯定律，将②×2+③×2-①可得2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l），
则△H₄=2×（-393.5kJ/mol）+2×（-285.8kJ/mol）-（-870.3kJ/mol）=-488.3kJ/mol，
故答案为：-488.3；
（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，
4×E（H-Cl）+498-[243×2+4×E（H-O）]=-115.6，得到4×E（H-O）-4×E（H-Cl）=498-486+115.6=127.6，E（H-O）-E（H-Cl）=31.9≈32，
故答案为：32．

点评：本题考查了中热热的测定、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．