Question

針對化學反應中的能量變化解決下列問題．
（1）測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱（中和熱為57.3kJ?mol^-1）的實驗裝置如圖所示．某興趣小組的實驗數值結果小于57.3kJ?mol^-1，原因可能是

 

 （填字母）．
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差
b．讀取混合液的最高溫度記為終點溫度
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d．用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后未洗滌，直接測定
H₂SO₄溶液的溫度
（2）利用氫氣可以制取工業原料乙酸．已知：
a． CH₃COOH（l）+2O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-870.3kJ/mo1
b． C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mo1
c． H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mo1
①相同質量的CH₃COOH、C、H₂完全燃燒時，放出熱量最多的是

 

．
②利用上述信息計算下述反應：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l）△H=

 

kJ/mol．（3）用Cl₂生產某些含氯有機物時會產生副產物HCl．利用反應A，可實現氯的循環利用．
反應A：4HCl+O₂

CuO/CuCl2

400℃

2Cl₂+2H₂O
已知：�。�此條件下反應A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量．
ⅱ．

①寫出此條件下，反應A的熱化學方程式

 

．
②斷開1mol H-O鍵與斷開1mol H-Cl鍵所需能量相差約為

 

kJ．

Answer 1

考點：中和熱的測定

專題：實驗題

分析：（1）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏��；
b．反應后最高溫度記為終點溫度；
c．若分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，測得的熱量偏小，所以應該一次性倒入氫氧化鈉溶液；
d．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，硫酸的起始溫度偏高．
（2）①根據熱化學方程式分別計算出1gCH₃COOH、C、H₂完全燃燒時放出的熱量即可；
②利用蓋斯定律，將②×2+③×2-①可得2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l），以此計算反應熱，可得熱化學方程式；
（3）①反應A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，依據熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態和對應焓變寫出熱化學方程式；
②依據反應A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，焓變=反應物斷鍵吸收熱量-生成物形成化學鍵放出熱量計算．

解答： 解：（1）a．裝置保溫、隔熱效果差，測得的熱量偏小，中和熱的數值偏小，故a正確；
b．反應后最高溫度記為終點溫度，故b錯誤；
c．盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中，否則會引起熱量散失，中和熱的數值偏小，故c正確；
d．溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接插入稀H₂SO₄測溫度，由于溫度計上會有氫氧化鈉，氫氧化鈉與硫酸反應放熱，導致硫酸的起始溫度偏高，中和熱的數值偏小，故d正確．
故答案為：acd；      
（2）①1gCH₃COOH、C、H₂完全燃燒時放出的熱量分別為：

870.3kJ

60g

、

393.5kJ

12g

、

285.8kJ

2g

，所以相同質量的CH₃COOH、C、H₂完全燃燒時，放出熱量最多的是H₂；
故答案為：H₂；     
②利用蓋斯定律，將②×2+③×2-①可得2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l），
則△H₄=2×（-393.5kJ/mol）+2×（-285.8kJ/mol）-（-870.3kJ/mol）=-488.3kJ/mol，
故答案為：-488.3；
（3）①依據反應A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的熱量，反應的熱化學方程式為：4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol；
故答案為：4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol；
②焓變=反應物斷鍵吸收熱量-生成物形成化學鍵放出熱量，4HCl（g）+O₂（g）?2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6 KJ/mol，
4×E（H-Cl）+498-[243×2+4×E（H-O）]=-115.6，得到4×E（H-O）-4×E（H-Cl）=498-486+115.6=127.6，E（H-O）-E（H-Cl）=31.9≈32，
故答案為：32．

點評：本題考查了中熱熱的測定、熱化學方程式書寫，化學鍵鍵能和焓變關系計算，圖象分析判斷，題目難度中等．