Question

【題目】請完成下列問題：

(1)Cl2和水蒸氣通過灼熱的炭層生成HCl和CO2，當有1 mol Cl2參與反應時釋放145 kJ熱量。寫出該反應的熱化學方程式____________________________。

(2)已知CH3OH(l)的燃燒熱為238.6 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋1/2O2(g) ＝CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，則a_______238.6(選填“＞”、“＜”或“＝”)。

(3)已知：As(s)+3/2H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2

2As(s)+5/2O2(g) =As2O5(s) ΔH3

則反應As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。

(4)已知在一定溫度下：

C(s)+ CO2(g) 2CO(g) 平衡常數K1

C(s)+ H2O(g) CO(g)+ H2(g) 平衡常數 K2

CO(g)+ H2O(g) H2(g)+ CO2(g)平衡常數K3

則K1、K2、K3之間的關系是__________________________。

Answer 1

【答案】2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－290 kJ·mol－1 ＜ 2△H1-3△H2-△H3 K3= K2/ K1 (K1= K2/K3或K2=K1·K3)

【解析】

根據反應熱與物質的量有關，也與物質的狀態有關進行分析。根據反應熱與反應前后的物質有關，與過程無關進行分析。

(1)根據熱化學方程式中系數為物質的量分析，1 mol Cl2參與反應時釋放145 kJ熱量，故熱化學方程式為：2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g) ΔH＝－290 kJ·mol－1；

(2) 已知CH3OH(l)的燃燒熱為238.6 kJ·mol－1，燃燒熱是指生成穩定的氧化物，即生成液態水時的熱量，所以當反應生成氣態水時，反應放出的熱量少，即a＜238.6。

(3)根據蓋斯定律分析，①As(s)+3/2H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1 ，②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2，③2As(s)+5/2O2(g) =As2O5(s) ΔH3 ，①×2-3×②-③即可得熱化學方程式為As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =2△H1-3△H2-△H3。

(4) ①C(s)+ CO2(g) 2CO(g) 平衡常數K1=，②C(s)+ H2O(g) CO(g)+ H2(g) 平衡常數 K2=,

可以根據蓋斯定律有②-①可得熱化學方程式：CO(g)+ H2O(g) H2(g)+ CO2(g) 則平衡常數K3= =K2/ K1。