Question

（1）20世紀(jì)30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎(chǔ)上提出化學(xué)反應(yīng)的過渡態(tài)理論：化學(xué)反應(yīng)并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應(yīng)物到生成物的過程中經(jīng)過一個(gè)高能量過渡態(tài)．圖是NO₂和CO反應(yīng)生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

．

（2）紅磷P（s）和Cl₂（g）發(fā)生反應(yīng)生成PCl₃（g）和PCl₅（g）．反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示（圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)）．根據(jù)上圖回答下列問題：
①P和Cl₂反應(yīng)生成PCl₃的熱化學(xué)方程式

 

；
②PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的熱化學(xué)方程式是

 

；
（3）科學(xué)家利用太陽能分解水生成氫氣，再用氫氣與二氧化碳在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇（CH₃OH）為燃料的燃料電池．已知：
CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）；△H=-283.0kJ?mol^-1；
CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1．
請回答下列問題：
液態(tài)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為

 

（4）已知稀溶液中，H₂SO₄與1mol NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，放出57.3kJ熱量，寫出表示H₂SO₄與NaOH反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

．
（5）25℃、101kPa條件下充分燃燒一定量的甲烷氣體生成CO₂氣體和液態(tài)水，放出熱量為Q kJ，經(jīng)測定，將生成的CO₂通入足量澄清石灰水中產(chǎn)生25g白色沉淀，寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式

 

．
（6）通常人們把拆開1mol某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．鍵能的大小可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱（△H），化學(xué)反應(yīng)的△H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差．

化學(xué)鍵	H-H	Cl-Cl	H-Cl
生成1mol化學(xué)鍵時(shí)放出的能量	436kJ/mol	243kJ/mol	431kJ/mol

寫出常溫常壓下氫氣與氯氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

；該反應(yīng)中氫氣與氯氣的總能量

 

（填“大于”、“等于”、“小于”）氯化氫的總能量．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol；
（2）①根據(jù)圖象得出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)熱=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量，然后依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的原則書寫；
②根據(jù)圖象得出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)熱=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量，然后依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的原則書寫；
（3）利用蓋斯定律來分析甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)物質(zhì)的用量和放出的熱量之間的成正比關(guān)系，結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫方法來解答；
（5）根據(jù)生成碳酸鈣的質(zhì)量計(jì)算丁烷的物質(zhì)的量，結(jié)合燃燒熱的概念書寫表示丁烷燃燒熱化學(xué)方程式；
（6）根據(jù)反應(yīng)熱能與反應(yīng)物的總鍵能減生成物的總鍵能計(jì)算，然后依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的原則書寫；
放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反之小于．

解答： 解：（1）反應(yīng)熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol；
（2）①根據(jù)圖示可知：P（s）+

1

2

Cl₂（g）=PCl₃（g），反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為△H=-306 kJ/mol，則熱化學(xué)方程式為：P（s）+

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g）△H=-306 kJ/mol，
故答案為：P（s）+

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1；
②根據(jù)圖示可知：Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），中間產(chǎn)物的總能量大于最終產(chǎn)物的總能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱為△H=-93 kJ/mol，所以PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應(yīng)，熱化學(xué)方程式：PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol，
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ/lmol；
（3）①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）；△H=-283.0kJ?mol^-1；
②CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1
由蓋斯定律可知用②-①得反應(yīng)CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l），該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-726.5kJ?mol^-1-（-283.0kJ?mol^-1）=-443.5kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1；
（4）H₂SO₄與1mol NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，放出57.3kJ熱量，則H₂SO₄與1mol NaOH溶液恰好完全反應(yīng)時(shí)，放出114.6kJ熱量，熱化學(xué)方程式為：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO_4（aq）+2H₂O（aq）△H=-114.6kJ?mol^-1；
故答案為：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO_4（aq）+2H₂O（aq）△H=-114.6kJ?mol^-1；
（5）n（CaCO₃）=

25g

100g/mol

=0.25mol，
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃+H₂O
1         1
0.25mol 0.25mol
即甲烷燃燒生成的二氧化碳為0.25mol．
CH₄ +2O₂ =CO₂+2H₂O
0.25mol   0.25mol
即0.25mol甲烷放出的熱量為Q，所以1mol甲烷放出的熱量為4Q，熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-4QkJ?mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-4QkJ?mol^-1；
（6）在反應(yīng)CH₄（g）+4F₂（g）=CF₄（g）+4HF（g）中，△H=436kJ/mol+243kJ/mol-431kJ/mol×2-183kJ?mol^-1，熱化學(xué)方程式為H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183kJ?mol^-1，該反應(yīng)放熱，氫氣與氯氣的總能量大于氯化氫的總能量，
故答案為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183kJ?mol^-1；大于．

點(diǎn)評：本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)熱的計(jì)算、蓋斯定律計(jì)算等知識，注意反應(yīng)熱計(jì)算的方法有多種方法，平時(shí)要注意總結(jié)．