Question

19．已知下列熱化學方程式：
①CaCO₃（s）═CaO（s）+CO₂（g）△H=177.7kJ
②C（s）+H₂O（s）═CO（g）+H₂（g）△H=-131.3kJ/mol
③$\frac{1}{2}$H₂SO₄（l）+NaOH（l）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（l）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
⑤CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ/mol
⑥HNO₃（aq）+NaOH（aq）═NaNO₃（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol
⑦2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-517.6kJ/mol
（1）上述熱化學方程式中，不正確的有①②③．
（2）根據上述信息，寫出C轉化為CO的熱化學方程式：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5KJ/mol．
（3）已知0.5mol甲烷與0.5mol水蒸氣在t℃．p kPa時，完全反應生成一氧化碳和氫氣，吸收了a kJ熱量，該反應的熱化學方程式是：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g），△H=+2akJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據熱化學方程式的書寫方法，需要注意△H為“-”表示放熱反應，△H為“+”表示吸熱反應．△H的單位一般為kJ•mol^-1（kJ/mol）；需要標注物質的聚集狀態等；
（2）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
（3）根據熱化學方程式的書寫方法可知，化學計量數與反應熱成正比，并注意標明物質的聚集狀態來解答．

解答 解：（1）①CaCO₃═CaO（s）+CO₂（g）△H=177.7kJ，反應焓變單位為kJ/mol，故錯誤；
②C（s）+H₂O（s）═CO（g）+H₂（g）△H=-131.3kJ/mol，水不是固體，故錯誤；
③$\frac{1}{2}$H₂SO₄（l）+NaOH（l）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（l）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，除水的狀態其余狀態為“aq”，故錯誤；
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol，符合熱化學方程式的書寫方法，故正確；
⑤CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ/mol，符合熱化學方程式的書寫方法，故正確；
⑥HNO₃（aq）+NaOH（aq）═NaNO₃（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，符合熱化學方程式的書寫方法，故正確；
⑦2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-517.6kJ/mol，符合熱化學方程式的書寫方法，故正確；
故答案為：①②③；
（2）④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
⑤CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ/mol
依據蓋斯定律④-⑤得到C轉化為CO的熱化學方程式：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5KJ/mol；
故答案為：C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO（g）△H=-110.5KJ/mol；
（3）甲烷和水蒸氣之間的反應方程式為：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g），0.5mol甲烷與0.5mol水蒸氣在t℃、p kPa時，完全反應生成一氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了a kJ熱量，所以1mol甲烷與1mol水蒸氣在t℃、p kPa時，完全反應生成一氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了2a kJ熱量，
熱化學方程式為：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g），△H=+2akJ/mol；
故答案為：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g），△H=+2akJ/mol．

點評 本題主要考查了熱化學方程式的書寫，需要注意的有：物質的狀態、反應熱的數值與單位，反應熱的數值與化學方程式前面的系數成正比．同時還考查了反應熱的計算，燃燒熱、中和熱概念理解應用，題目難度不大．