Question

(12分)写出下列反应的热化学方程式。

（1）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：

Cu（s）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+H₂（g）  ΔH=+64.39kJ/mol

2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）   ΔH=－196.46kJ/mol

H₂（g）+1/2 O₂（g）=H₂O（l）    ΔH=－285.84kJ/mol

 在H₂SO₄溶液中Cu与H₂O₂反应生成Cu²⁺和H₂O的热化学方程式为              。

（2）在298K下，C、Al的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量aKJ和bKJ。又知一定条件下，Al能将C从CO₂置换出来，写出此置换反应的热化学方程式                 

（3）25℃，1.01×105Pa下，1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出表示硫燃烧热的热化学方程式                                   

Answer

(1) Cu(s)+H2O2 (l)+2H＋(aq)=Cu2＋(aq)+2H2O(l)  △H= —319.68kJ.mol-1

(2) 4Al（s）+ 3CO2（g）=3C（s）+ 2Al2O3（s），△H= (3a-4b)kJ/mol

    (3)S（s）+O2（g）=SO2（g）△H= —299.52kJ/mol （每个方程式各3分）

【解析】考查热化学方程式的书写。热化学方程式是表示化学反应与反应热关系的方程式。书写和应用热化学方程式时必须注意以下几点：

①明确写出反应的计量方程式，各物质化学式前的化学计量系数可以是整数，也可以是分数。

②各物质化学式右侧用圆括弧（）表明物质的聚集状态。可以用g、l、s分别代表气态、液态、固态。固体有不同晶态时，还需将晶态注明，例如S（斜方），S（单斜），C（石墨），C（金刚石）等。溶液中的反应物质，则须注明其浓度，以aq代表水溶液，(aq) 代表无限稀释水溶液。

③反应热与反应方程式相互对应。若反应式的书写形式不同，则相应的化学计量系数不同，故反应热亦不同。

④热化学方程式必须标明反应的浓度、温度和压力等条件，若在常温常压时可省略。

（1）根据盖斯定律可知，①＋②÷2＋③即得到Cu(s)+H2O2 (l)+2H＋(aq)=Cu2＋(aq)+2H2O(l)，所以该反应的反应热△H=+64.39kJ/mol－196.46kJ/mol÷2－285.84kJ/mol＝－319.68kJ/mol。

（2）C、Al的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量aKJ和bKJ，所以有反应①C(s)＋O2（g）＝CO2（g） △H＝－akJ/mol和反应②Al（s）+ 3/2O2（g）=1/2Al2O3（s） △H=－bkJ/mol。根据盖斯定律可知，②×4－①×3即得到4Al（s）+ 3CO2（g）=3C（s）+ 2Al2O3（s），所以该反应的反应热△H= (3a-4b)kJ/mol。

（3）燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。因此根据已知条件可知，1mol硫燃烧放出的热量是 9.36kJ×32＝299.52kJ，所以硫燃烧热的热化学方程式S（s）+O2（g）=SO2（g）△H= —299.52kJ/mol。