Question

已知热化学方程式H^＋(aq)＋OH^－(aq)===H₂O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol，

（1）实验室用0.25 L 0.10mol/L的一元强酸和强碱中和，若中和后溶液体积为0.5 L，中和后的溶液的比热容为4.2×10^－3kJ/(g·℃)，且密度为1.0g/mL，则溶液温度升高____________℃。

（2）将V₁mL 1.0mol/L HCl溶液和V₂mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如下图所示(实验中始终保持V₁＋V₂＝50mL)。下列叙述正确的是(   )

A．做该实验时环境温度为22℃

B．该实验表明化学能可能转化为热能

C．NaOH溶液的浓度约为1.0mol/L

D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应

（3）关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是(    )

A．组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在不分解的情况下，使氢气成为二级能源

B．设法将太阳能聚焦产生高温，使水分解产生氢气

C．寻找催化剂使水分解，同时释放能量

D．寻找特殊化学物质用于开发廉价能源，以分解水取得能源

（4）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。

①C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)ΔH₁＝－393.5 kJ·mol^－1

②CO₂(g)＋C(s)===2CO(g)ΔH₂＝＋172.5 kJ·mol^－1

③S(s)＋O₂(g)===SO₂(g)ΔH₃＝－296.0 kJ·mol^－1

请写出CO与SO₂反应的热化学方程式：                           。

Answer

（8分）

（1）0.68℃；

（2）B；

（3）A、C；

（4）2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH＝－270 kJ·mol－1

【解析】

试题分析：（1）H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，0.25L 0.10mol/L的一元强酸和强碱中和生成0.025molH2O，反应放热0.025mol×57.3kJ/mol=1.4325KJ，若中和后溶液体积为0.5L，中和后的溶液的比热容为4.2×10-3kJ/（g•℃），且密度为1.0g/mL，依据Q=-C（T2-T1），得到-1.4325KJ=-4.2×10-3kJ/（g•℃）×500ml×1.0g/mL×△T，△T=0.68°C，故答案为：0.68；

（2）A、该实验开始温度是21℃，故A错误；B、由图示可以看出该反应过程放出热量，表明化学能可能转化为热能，故B正确；C、恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30mL，由V1+V2=50Ml可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20mL，设恰好反应时氢氧化钠溶液中溶质的物质的量是n，根据HCl+NaOH=NaCl+H2O，有n=1.0mol•L-1×0.03L=0.03mol，所以浓度是：=1.5mol/L，故C错误；D、只是该反应放热，其他有水生成的反应不一定，所以D错误，故答案为：B；

（3）A、氢气、氧气是两种单质，氢气具有可燃性，可成为新能源，氧气不可以燃烧，只有助燃性．水是由氢元素和氧元素组成．元素不等同于单质．所以，构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，说法错误．水在不分解的情况下，不会产生新物质，不产生新物质，就没有氧气和氢气，水就不会成为新能源．因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源，故A错误；B、太阳能是一种廉价能源．水在高温下可以分解，设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气和氧气，氢气具有可燃性，可作为新能源，故B正确；C、使用催化剂，可以加快化学反应速率，但水的分解是吸热反应，故C错误；D、水可以分解生成H2，氢气具有可燃性，燃烧放热．但分解水需高温条件，需消耗能量，寻找特殊的化学物质，可无需在高温条件下分解水，降低成本，用于开发廉价能源，故D正确，故答案为：AC；

（4）①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1=-393.5kJ•mol-1，②CO2（g）+C（s）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1，③S（s）+O2（g）═SO2（g）△H3=-296.0kJ•mol-1，根据盖斯定律，①-②-③得到2CO（g）+SO2（g）═S（s）+2CO2（g）△H=△H1-△H2-△H3=-270 kJ•mol-1，故答案为：2CO（g）+SO2（g）═S（s）+2CO2（g）△H=-270 kJ•mol-1。

考点：考查了化学平衡的影响因素；常见的能量转化形式；热化学方程式的相关知识。