Question

17．下列說法不正確的是（　　）

• A． 已知冰的熔化熱為6.0kJ/mol，冰中氫鍵鍵能為20kJ/mol，假設1mol冰中有2mol 氫鍵，且熔化熱完全用于破壞冰的氫鍵，則最多只能破壞冰中15%的氫鍵
• B． 已知一定溫度下，醋酸溶液的物質的量濃度為c，電離度為α，K_a=$\frac{（ca）^{2}}{c（1-a）}$．若加入少量醋酸鈉固體，則CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺向左移動，α減小，Ka變小
• C． 實驗測得環己烷（l）、環己烯（l）和苯（l）的標準燃燒熱分別為-3916 kJ/mol、-3747 kJ/mol和-3265 kJ/mol，可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵
• D． 已知：Fe₂O₃（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g），△H=+489.0 kJ/mol
  CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g），△H=-283.0 kJ/mol．
  C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g），△H=-393.5 kJ/mol．
  則4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s），△H=-1641.0 kJ/mol

Answer 1

分析 A．選項中涉及熔化熱和氫鍵問題．熔化熱是指：單位質量的晶體物質在熔點時變成同溫度的液態物質所需吸收的熱量，單位是焦/千克；
氫鍵是一種比分子間作用力稍強，比共價鍵和離子鍵弱很多的相互作用．其穩定性弱于共價鍵和離子鍵；
B．選項中涉及電離度問題．電離度與弱電解質的電離程度有關．不同的弱電解質電離的程度不同，電離度是指：弱電解質在溶液里達電離平衡時，已電離的電解質分子數占原來總分子數（包括已電離的和未電離的）的百分數；
C．選項中涉及標準燃燒熱問題．標準燃燒熱是指：在標態及TK條件下，1mol物質的量物質完全燃燒時的反應熱；
D．選項中涉及熱化學方程式問題．熱化學方程式是表示化學反應中的物質變化和能量變化的方程式．△H為“-”為放熱反應，△H為“+”為吸熱反應．熱化學方程式中化學計量數只表示該物質的物質的量，不表示物質分子個數或原子個數，它可以是整數，也可以是分數．

解答 解：A．冰是由水分子通過氫鍵形成的分子晶體，冰的熔化熱為6.0kJ•mol^-1，1mol冰變成0℃的液態水所需吸收的熱量為6.0kJ，全用于打破冰的氫鍵，冰中氫鍵鍵能為20.0kJ•mol^-1，1mol冰中含有2mol氫鍵，需吸收40.0kJ的熱量．6.0kJ/40.0kJ×100%=15%．由計算可知，最多只能打破1mol冰中全部氫鍵的15%，故A正確；
B．Ka是電離常數，是弱電解質達電離平衡時的平衡常數，在一定溫度下，與濃度無關．Ka的計算用溶液中電離出來的各離子濃度乘積與溶液中未電離的電解質分子濃度的比值，一定溫度下，醋酸溶液的物質的量濃度為c，電離度為α，CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺醋酸電離出的CH₃COO^-和H⁺濃度均為cα，溶液中未電離的電解質分子濃度為c（1-α），故題中Ka=$\frac{（ca）^{2}}{c（1-a）}$．若加入少量醋酸鈉固體，CH₃COONa═CH₃COO^-+Na⁺增大了CH₃COO^-的濃度，CH₃COOH?CH₃COO^-+H⁺向左移動，α減小，但醋酸的濃度比原先的大，分子分母中c變大，Ka不變，故B錯誤；
C．實驗測得環己烷（l）和環己烯（l）的標準燃燒熱分別為-3916kJ•mol^-1和-3747kJ•mol^-1，1mol環己烯（l）與環己烷（l）相比，形成1mol碳碳雙鍵，能量降低169kJ，假如苯分子中有獨立的碳碳雙鍵，苯（l）與環己烷（l）相比，形成三個碳碳雙鍵，則能量應降低169kJ•mol^-1×3=507kJ/mol，而實際測得苯的燃燒熱僅為3265 kJ•mol^-1，能量降低了3916 kJ•mol^-1-3265 kJ•mol^-1=691kJ•mol^-1，遠大于507kJ•mol^-1，充分說明苯分子不是環己三烯的結構，可以證明在苯分子中不存在獨立的碳碳雙鍵，故C正確；
D．Fe₂O₃（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g）；△H=+489.0 kJ•mol^-1…①
CO（g）+12O₂（g）═CO₂（g）；△H=-283.0 kJ•mol^-1…②
C（石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5 kJ•mol^-1…③
4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）；△H=-1641.0 kJ•mol^-1…④
根據蓋斯定律，方程式4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）可由[（③-②）×6]-（①×2）可得，
△H=[-393.5 kJ•mol^-1-（-283.0 kJ•mol^-1）]×6-（489.0 kJ•mol^-1×2）=-1641.0 kJ•mol^-1，故D正確； 
故選B．

點評 本題是一道側重考查化學基本理論知識的綜合題，涉及氫鍵、電離平衡、蓋斯定律等知識．做題時要正確理解這些概念的內涵．會運用蓋斯定律進行計算．