Question

10．按要求書寫熱化學方程式（是離子反應的也可用離子方程式表示）．
（1）表示強酸和強堿中和熱的熱化學方程式：H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1．
（2）火箭推進器常以氣態聯氨（N₂H₄）為燃料、液態過氧化氫為助燃劑進行熱能提供．反應過程中生成的氣體可參與大氣循環．測得當反應過程中有1mol水蒸氣生成時放出161kJ的熱量．試寫出反應過程中的熱化學方程式：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-644kJ•mol^-1．
（3）由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣．放熱241.8kJ．寫出該反應的熱化學方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol．若1g水蒸氣轉化成液態水放熱2.5kJ，則反應H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）的△H=-286.8kJ•mol^-1，H₂的燃燒熱為286.8　kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）稀溶液中酸、堿反應生成1mol水放出的熱量為中和熱，強酸、強堿反應中和熱△H=-57.3kJ•mol^-1；
（2）發生反應：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，計算生成4mol水放出的熱量，注明聚集狀態與反應熱，書寫熱化學方程式；
（3）氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，該反應的熱化學方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；
計算1mol水蒸氣轉化為液態水放出的熱量，進而計算生成1mol液態水放出的熱量，確定反應H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（l）的反應熱△H；
1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量為燃燒熱．

解答 解：（1）稀溶液中酸、堿反應生成1mol水放出的熱量為中和熱，強酸、強堿反應中和熱△H=-57.3kJ•mol^-1，表示強酸和強堿中和熱的熱化學方程式：H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1，
故答案為：H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1；
（2）發生反應：N₂H₄+2H₂O₂=N₂+4H₂O，生成4mol水放出的熱量為161kJ×4=844kJ，故該反應熱化學方程式為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-644kJ•mol^-1，
故答案為：N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=-644kJ•mol^-1；
（3）氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，該反應的熱化學方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；
1g水蒸氣轉化成液態水時放熱2.5kJ，1mol水蒸氣轉化為液態水放出的熱量為$\frac{1mol×18g/mol}{1g}$×2.5kJ=45kJ，故生成1mol液態水放出的熱量為241.8kJ+45kJ=286.8kJ，故H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）的反應熱△H=-286.8kJ/mol，
氫氣燃燒熱為286.8　kJ•mol^-1，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；-286.8；286.8　kJ•mol^-1．

點評 本題考查熱化學方程式書寫、反應熱的有關計算、中和熱、燃燒熱，難度不大，注意對概念的理解掌握，注意掌握熱化學方程式的書寫．