Question

（12分）（1）用50mL 0.50mol·L^-1盐酸与50mL 0.55mol·L^-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题：

①烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是                  。

②若大烧杯上改为盖薄铁板，求得的反应热数值：        （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

③若通过测定计算产生的热量为1.42kJ，请写该反应的热化学方程式：                 。

（2）①已知：CH₄(g)＋H₂O(g)===CO(g)＋3H₂(g)  ΔH＝+206.2 kJ·mol^－1

            CH₄(g)＋CO₂(g)===2CO(g)＋2H₂(g)  ΔH＝+247.4 kJ·mol^－1

则以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CO₂(g)和H₂(g)的热化学方程式为：                                                   。

    ②由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。已知表中所列键能数据, 则N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)   ΔH＝             kJ·mol^－1。

化学键	H—H	N—H	N≡N
键能kJ·mol^－1	436	391	945

    ③一定条件下，在水溶液均为1 mol以下离子 Cl^－、ClO^－、ClO₂^－、ClO₃^－、ClO₄^－的能量(kJ)相对大小如下图所示，则3ClO^－(aq)===ClO (aq)＋2Cl^－(aq)的ΔH＝       kJ·mol^－1。

Answer

(12分)（1）①保温（或隔热、或减少热量损失）（2分）

②偏小 （2分）

③ HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH＝－56.8kJ·mol－1 （2分）

（2）①CH4(g)+2H2O(g)=== CO2(g)+ 4H2(g) ΔH＝+165kJ·mol－1 （2分）

② －93 （2分）

③ －117 （2分）

【解析】

试题分析：（1）①烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是保温，减少热量的散失，减小实验误差；

②若大烧杯上改为盖薄铁板，铁板可以传热，热量损失较大，则测定的热量较少，结果偏小；

③若通过测定计算产生的热量为1.42kJ，即生成0.025mol水放出1.42kJ的热量，则生成1mol水放出的热量是1.42kJ/0.025mol=56.8kJ/mol，所以该反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH＝－56.8kJ·mol－1；

（2）①根据盖斯定律，CH4(g)+2H2O(g)=== CO2(g)+ 4H2(g)的

ΔH＝2×（+206.2 kJ·mol－1）-（+247.4 kJ·mol－1）＝+165kJ·mol－1，所以CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为：CH4(g)+2H2O(g)=== CO2(g)+ 4H2(g) ΔH＝+165kJ·mol－1；

②根据ΔH＝反应物的总键能-生成物的总键能得N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝（945+3×436-2×3×391）kJ/mol=-93kJ/mol；

③ClO－(aq)中的Cl元素的化合价是+1价，ClO－(aq)的能量是60，Cl-的化合价是-1价，能量是0，ClO3－中Cl的化合价是+5价，能量是63，根据ΔH＝生成物的总能量-反应物的总能量得该费用的ΔH＝63-3×60=-117kJ/mol。

考点：考查中和热的测定，热化学方程式的书写，化学反应热效应的计算，物质的键能、能量与热效应的关系