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)=== ClO₃^－(aq)＋2Cl^－(aq)的ΔH＝       kJ·mol^－1。

Answer

（1）①保温（或隔热、或减少热量损失） ②偏小

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

（2）①CH4(g)+2H2O(g)=== CO2(g)+ 4H2(g) ΔH＝+165kJ·mol－1 ② －93 ③ －117

【解析】

试题分析：（1）①中和热测定实验成败的关键是保温工作，大小烧杯之间填满碎纸条的作用是减少实验过程中的热量损失；②大烧杯上如不盖硬纸板，会使一部分热量散失，求得的中和热数值将会偏小；③由实验可知反应生成0.025moL水时，产生的热量为1.42kJ，则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，盖斯定律的应用。