Question

【題目】為了合理利用化學能，確保安全生產，化工設計需要充分考慮化學反應的反應熱，并采取相應措施．化學反應的反應熱通常用實驗進行測定，也可進行理論推算．

（1）實驗測得，5g甲醇（CH3OH）液體在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時釋放出113.5kJ的熱量，則表示甲醇標準燃燒熱的熱化學方程為：________________。

（2）今有如下兩個熱化學方程式：則a_________b（填“＞”、“=”或“＜”）

2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H1=a kJmol﹣1

2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2=b kJmol﹣1

（3）已知反應N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）△H=a kJmol﹣1．試根據表中所列鍵能數據估算a 的值：________________________（注明“+”或“﹣”）。

化學鍵	H﹣H	N﹣H	N≡N
鍵能/kJmol﹣1	436	391	945

（4）依據蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的反應熱進行推算．利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：

①2H2（g）+CO（g）═CH3OH（g）△H=﹣90.8kJmol﹣1

②2CH3OH（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=﹣23.5kJmol﹣1

③CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H=﹣41.3kJmol﹣1

總反應：3H2（g）+3CO（g）═CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=_________．

（5）已知H+（aq）+OH－(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3 kJ·mol-1。

①儀器A的名稱___________________；碎泡沫塑料的作用是___________________。

②儀器A不能用銅質攪拌棒代替，其原因是________________________。

③若通過實驗測定中和熱的ΔH的絕對值常常小于57.3 kJ/mol，其原因可能是_______

a．實驗裝置保溫、隔熱效果差

b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

d．用溫度計測定鹽酸初始溫度后，直接測定氫氧化鈉溶液的溫度

Answer 1

【答案】CH3OH（g）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣726.4KJ/mol ＞ -93 -246.4 kJmol-1 環形玻璃攪拌棒 保溫隔離隔熱作用 銅棒易導致熱量的散失 a、c、d

【解析】

（1）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燃燒熱指1mol（32g）CH3OH燃燒放出的熱量；
（2）兩個熱化學方程式的區別在于物質的聚集狀態不同，固體→液體→氣體的過程為吸熱過程，反之為放熱過程，以此解答該題；
（3）根據反應熱等于反應物的總鍵能-生成物的總鍵能分析解答；
（4）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到；

（5）①儀器A的名稱是環形玻璃攪拌棒；中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作；
②金屬導熱性好；

（1）5gCH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態水，放出113.5kJ熱量，32g即1molCH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態水，放出×113.5KJ=726.4kJ熱量，
則熱化學方程式為：CH3OH（g）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣726.4KJ/mol，故答案為：CH3OH（g）+ O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣726.4KJ/mol；

（2）a與b相比較，由于氣體變成液體放熱，則b反應放出的熱量比a多，由于a，b都是負值，則a＞b，
故答案為：＞；
（3）N2+3H22NH3中的△H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-391kJmol-1×6=-93kJmol-1，
故答案為：-93；
（4）①2H2（g）+CO（g）CH3OH（g）△H=-90.8kJmol-1
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=-23.5kJmol-1
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=-41.3kJmol-1
由蓋斯定律②+③+①×2得到3H2（g）+3CO（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=-246.4 kJmol-1，
故答案為：-246.4 kJmol-1；

（5）①為保證液體充分混合并反應，需要使用玻璃攪拌棒，反應熱測定實驗中保溫工作是關鍵，碎泡沫塑料的作用是隔熱，減少反應制的熱量損失，
故答案為：環形玻璃攪拌棒；隔熱，防止熱量損失；

②在測定中和熱時，必須做好保溫工作，環形銅質攪拌棒會導致較多的熱量散失，影響測定結果，
故答案為：銅棒易導致熱量的散失；
a．實驗裝置保溫、隔熱效果差，導致測定的最高溫度偏小，測定的溫度差偏小，測定結果偏低，故a錯誤；
b．量取NaOH溶液的體積時仰視讀數，導致量取的氫氧化鈉溶液的體積偏大，若鹽酸過量，反應生成的水的物質的量偏大，放出的熱量偏高，測定的最高溫度偏大，測定結果偏高；若鹽酸不足，則不影響測定結果，故b錯誤；
c．分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中，導致有部分熱量散失，測定的最高溫度偏小，溫度差偏小，測定結果偏低，故c正確；
d．用溫度計測定鹽酸初始溫度后，直接測定氫氧化鈉溶液的溫度，導致溫度計上的部分鹽酸與氫氧化鈉溶液反應，測定的氫氧化鈉溶液的初始溫度偏高，計算出的溫度差偏低，測定結果偏低，故d正確；
故答案為：acd；