Question

(1)如图为测定中和热的实验装置图。请回答下列问题：

①仪器 A 的名称为___________________；

②如果用0.50mol·L^-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”的数 值将____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)；

③强酸和强碱的稀溶液的中和热可表示为H⁺(aq)+OH^-(aq) = H₂O(l)△H =－57.3kJ·mol^-1。已知：CH₃COOH(aq)+NaOH(aq) = CH₃COONa(aq)+H₂O(l)△H =－33.1kJ·mol^-1。请写出醋酸溶液电离的热化学方程式：_____________________。

(2)能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。

①已知H₂(g)的燃烧热△H₁=－285.0kJ·mol^-1，CO(g)的燃烧热△H₂=－283.0kJ·mol^-1，CH₃OH(l)的燃烧热△H₃=－726.0kJ·mol^-1。0.2mol 由H₂和 CO 组成的混合气体在完全燃烧时放出 56.8kJ 的能量，则混合气体中 CO 和H₂的质量比为_______________。工业上在催化剂的作用下， 可用H₂(g)和 CO(g)合成CH₃OH(l)。请写出由H₂(g)和 CO(g)合成CH₃OH(l)的热化学方程式：___________________。

②丙烷燃烧可以通过以下两种途径：

途径 I：C₃H₈(g)+5O₂(g)═ 3CO₂(g)+4H₂O(l)△H =－a kJ·mol⁻¹ ；

途径 II：C₃H₈(g)═ C₃H₆(g)+H₂(g)△H= +b kJ·mol⁻¹，2C₃H₆(g)+9O₂(g)═ 6CO₂(g)+6H₂O(l)△H =－c kJ·mol⁻¹，2H₂(g)+O₂(g)═ 2H₂O(l)△H =－d kJ·mol⁻¹(abcd均为正值)；

a 与 b、c、d 的数学关系式是 a =_____________。判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量， 途径 I 放出的热量______________(填“大于”、“等于”或“小于”)途径 II 放出的热量。

Answer

环形玻璃搅拌棒 偏大 CH3COOH(aq)CH3COO- (aq)+ H+(aq) 14：1 2H2(g)+ CO(g)CH3OH(l) a =-b+c+d 等于

【解析】

(1)①为了减少热量散失，不能用金属搅拌棒，用玻璃仪器，故仪器 A 的名称为：环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒；

②由于NaOH溶于水是放热过程，故如果用0.50mol·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验，则实验中所测出的“中和热”的数值将偏大，故答案为：偏大；

③强酸和强碱的稀溶液的中和热可表示为①H+(aq)+OH-(aq) = H2O(l)△H =－57.3kJ·mol-1。已知：CH3COOH(aq)+NaOH(aq) = CH3COONa(aq)+H2O(l)△H =－33.1kJ·mol-1即②CH3COOH(aq)+ OH-(aq) = CH3COO- (aq)+H2O(l)△H =－33.1kJ·mol-1，故用②-①可得：CH3COOH(aq)CH3COO- (aq)+ H+(aq)，根据盖斯定律可知：，故醋酸溶液电离的热化学方程式：CH3COOH(aq)CH3COO- (aq)+ H+(aq)；故答案为：CH3COOH(aq)CH3COO- (aq)+ H+(aq)；

(2) ①根据H2(g)的燃烧热可写成①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H1=－570.0kJ·mol-1，根据CO(g)的燃烧热可写出②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=－566.0kJ·mol-1，根据CH3OH(l)的燃烧热可写出③2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H3=－1452.0kJ·mol-1。设0.2mol混合气中含H2为xmol，则CO为(0.2-x)mol，故有：285x+283(0.2-x)=56.8 解得：x=0.1，故混合气体中CO和H2的质量比为(0.1mol×28g/mol)：(0.1mol×2g/mol)=14:1，工业上在催化剂的作用下，可用H2(g)和CO(g)合成CH3OH(l)，反应方程式为：2H2(g)+ CO(g)CH3OH(l)，该反应可由(2①+②-③)2，故，故H2(g)和CO(g)合成CH3OH(l)的热化学方程式为：2H2(g)+ CO(g)CH3OH(l)，故答案为：14：1；2H2(g)+ CO(g)CH3OH(l)；

②根据盖斯定律可知：途径I C3H8(g)+5O2(g)═ 3CO2(g)+4H2O(l)△H =－a kJ·mol−1，

①C3H8(g)═ C3H6(g)+H2(g)△H= +b kJ·mol−1，

②2C3H6(g)+9O2(g)═ 6CO2(g)+6H2O(l)△H =－c kJ·mol−1，

③2H2(g)+O2(g)═ 2H2O(l)△H =－d kJ·mol−1；

途径I=①+②+③，故a =-b+c+d，根据盖斯定律，反应热只与始态和终态有关，与反应途径无关，判断等量的丙烷通过两种途径放出的热量， 途径 I 放出的热量等于途径 II 放出的热量，故答案为：a =-b+c+d；等于。