Question

14．已知：在298K、100kPa時，
①C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-400kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂=-570kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2600kJ•mol^-1；
（1）寫出298K時由C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）反應的熱化學方程式C（s，石墨）+2H₂（g）=C₂H₂（g）△H=+215kJ•mol^-1．
（2）現有一定量的乙炔在足量氧氣中完全燃燒，放出熱量650kJ．將反應后的二氧化碳氣體緩緩通入到含有1mol NaOH溶液中充分反應．將反應后的物質分為a、b兩等份，分別進行下列實驗，回答相應問題：
①在a中加入少量的氫氧化鈉溶液，寫出反應的離子方程式HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．
②在b中加入適量的Al₂（SO₄）₃溶液，觀察到的實驗現象是有白色沉淀和氣體產生．反應的離子方程式：Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）依據已知反應和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
（2）①依據乙炔弱酸放熱計算生成的二氧化碳物質的量，結合氫氧化鈉物質的量分析反應產物成分寫出和氫氧化鈉溶液反應的離子方程式；
②依據計算分析得到的反應產物成分分析書寫離子方程式．

解答 解：（1）①C（s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-400kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=-570kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2600kJ•mol^-1；
依據蓋斯定律①×4+②-③得到：4 C（s，石墨）+2H₂（g）=2C₂H₂（g）△H=+430kJ•mol^-1；
寫出298K時由C（s，石墨）和H₂（g）生成1 mol C₂H₂（g）反應的熱化學方程式：2 C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）△H=+215kJ•mol^-1；
故答案為：C（s，石墨）+2H₂（g）=C₂H₂（g）△H=+215kJ•mol^-1；
（2）一定量的乙炔在足量氧氣中完全燃燒，放出熱量650kJ，依據2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2600kJ•mol^-1；計算得到生成二氧化碳物質的量為$\frac{650KJ×4}{2600KJ}$=1mol，將反應后的二氧化碳氣體緩緩通入到含有1mol NaOH溶液中充分反應，依據二氧化碳和氫氧化鈉反應定量關系計算分析判斷可知生成碳酸氫鈉，反應的化學方程式為：CO₂+NaOH=NaHCO₃；
①在a中加入少量的氫氧化鈉溶液，寫出反應的離子方程式：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
②鋁離子與碳酸氫根離子混合發生雙水解生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳氣體，離子方程式：Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑；
故答案為：有白色沉淀和氣體產生；Al³⁺+3HCO₃^-═Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評 本題考查了熱化學方程式和蓋斯定律的計算應用，化學反應產物的定量計算判斷，離子方程式書寫方法，題目難度中等．