Question

（1）20世紀30年代，Eyring和Pelzer在碰撞理論的基礎上提出化學反應的過渡態理論：化學反應并不是通過簡單的碰撞就能完成的，而是在反應物到生成物的過程中經過一個高能量過渡態．圖是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式：______．

（2）紅磷P（s）和Cl₂（g）發生反應生成PCl₃（g）和PCl₅（g）．反應過程和能量關系如圖所示（圖中的△H表示生成1mol產物的數據）．根據上圖回答下列問題：
①P和Cl₂反應生成PCl₃的熱化學方程式______；
②PCl₅分解成PCl₃和Cl₂的熱化學方程式是______；
（3）科學家利用太陽能分解水生成氫氣，再用氫氣與二氧化碳在催化劑作用下反應生成甲醇，并開發出直接以甲醇（CH₃OH）為燃料的燃料電池．已知：
CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）；△H=-283.0kJ?mol^-1；
CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1．
請回答下列問題：
液態甲醇不完全燃燒生成一氧化碳氣體和液態水的熱化學方程式為______
（4）已知稀溶液中，H₂SO₄與1molNaOH溶液恰好完全反應時，放出57.3kJ熱量，寫出表示H₂SO₄與NaOH反應的熱化學方程式______．
（5）25℃、101kPa條件下充分燃燒一定量的甲烷氣體生成CO₂氣體和液態水，放出熱量為QkJ，經測定，將生成的CO₂通入足量澄清石灰水中產生25g白色沉淀，寫出甲烷燃燒的熱化學方程式______．
（6）通常人們把拆開1mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能．鍵能的大小可用于估算化學反應的反應熱（△H），化學反應的△H等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差．

化學鍵	H-H	Cl-Cl	H-Cl
生成1mol化學鍵時放出的能量	436kJ/mol	243kJ/mol	431kJ/mol

寫出常溫常壓下氫氣與氯氣反應的熱化學方程式______；該反應中氫氣與氯氣的總能量______（填“大于”、“等于”、“小于”）氯化氫的總能量．

Answer 1

（1）反應熱為134kJ/mol-368kJ/mol=-234kJ/mol，反應的熱化學方程式為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol；
（2）①根據圖示可知：P（s）+

1

2

Cl₂（g）=PCl₃（g），反應物的總能量大于生成物的總能量，該反應是放熱反應，反應熱為△H=-306 kJ/mol，則熱化學方程式為：P（s）+

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g）△H=-306 kJ/mol，
故答案為：P（s）+

3

2

Cl₂（g）=PCl₃（g）△H=-306kJ?mol^-1；
②根據圖示可知：Cl₂（g）+PCl₃（g）=PCl₅（g），中間產物的總能量大于最終產物的總能量，該反應是放熱反應，反應熱為△H=-93 kJ/mol，所以PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）是吸熱反應，熱化學方程式：PCl₅（g）=PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93 kJ/mol，
故答案為：PCl₅（g）═PCl₃（g）+Cl₂（g）△H=+93kJ/lmol；
（3）①CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）；△H=-283.0kJ?mol^-1；
②CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.5kJ?mol^-1
由蓋斯定律可知用②-①得反應CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l），該反應的反應熱△H=-726.5kJ?mol^-1-（-283.0kJ?mol^-1）=-443.5kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1；
（4）H₂SO₄與1mol NaOH溶液恰好完全反應時，放出57.3kJ熱量，則H₂SO₄與1mol NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6kJ熱量，熱化學方程式為：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO_4（aq）+2H₂O（aq）△H=-114.6kJ?mol^-1；
故答案為：H₂SO₄（aq）+2NaOH（aq）=Na₂SO_4（aq）+2H₂O（aq）△H=-114.6kJ?mol^-1；
（5）n（CaCO₃）=

25g

100g/mol

=0.25mol，
Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃+H₂O
1 1
0.25mol 0.25mol
即甲烷燃燒生成的二氧化碳為0.25mol．
CH₄ +2O₂ =CO₂+2H₂O
0.25mol 0.25mol
即0.25mol甲烷放出的熱量為Q，所以1mol甲烷放出的熱量為4Q，熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-4QkJ?mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-4QkJ?mol^-1；
（6）在反應CH₄（g）+4F₂（g）=CF₄（g）+4HF（g）中，△H=436kJ/mol+243kJ/mol-431kJ/mol×2-183kJ?mol^-1，熱化學方程式為H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183kJ?mol^-1，該反應放熱，氫氣與氯氣的總能量大于氯化氫的總能量，
故答案為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183kJ?mol^-1；大于．