Question

【題目】

(1)含有11.2 g KOH的稀溶液與1 L 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液反應,放出11.46 kJ的熱量,表示該反應中和熱的熱化學方程式為___________________________，

表示該反應中和熱的離子方程式為_________________________________。

(2)已知在常溫常壓下：

①2CH3OH(l)+3O2(g) ===2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1275.6 kJ·mol－1

②H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1

寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式__________________________________。

(3)FeSO4可轉化為FeCO3，FeCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。

已知25 ℃，101 kPa時：

4Fe(s)＋3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH＝－1 648 kJ/mol

C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393 kJ/mol

2Fe(s)＋2C(s)＋3O2(g)===2FeCO3(s) ΔH＝－1 480 kJ/mol

FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是

_________________________________________________________________。

(4)在25 ℃、101 kPa下，一定質量的無水乙醇完全燃燒時放出熱量Q kJ，其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀，則乙醇燃燒的熱化學方程式為______________________________________________。

(5)已知反應2HI(g)===H2(g)＋I2(g)的ΔH＝＋11 kJ·mol－1，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，則1 mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為________________kJ。

(6)由N2O和NO反應生成N2和NO2的能量變化如圖所示，若生成1 mol N2，其ΔH＝________kJ·mol－1。

Answer 1

【答案】 KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1 H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－725.8 kJ·mol－1 4FeCO3(s)＋O2(g)===2Fe2O3(s)＋4CO2(g)　ΔH＝－260 kJ/mol C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－2Q kJ·mol－1 299 －139

【解析】(1)n(KOH)==0.2mol，n(H2SO4)=1L×0.1mol/L=0.1mol，二者發生2KOH(aq)+H2SO4(aq)═K2SO4(aq)+2H2O，生成0.2mol水，則生成1mol水放出57.3kJ熱量，中和熱為生成1mol水放出的熱量，則該反應中和熱的化學方程式為KOH(aq)+H2SO4(aq)═K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol；離子方程式為H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，故答案為：KOH(aq)+H2SO4(aq)═K2SO4(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ/mol；H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ/mol；

(2)2CH3OH(I)十3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=_1275.6kJmol-1 ①，H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol②，根據蓋斯定律，將①-②×4得：2CH3OH(I)十3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=_1451.6kJmol-1。在25℃，101 kPa時，1 mol可燃物完全燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱。所以表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol，故答案為：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.8kJ/mol；

(3)發生反應：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2，已知：①4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=-1648kJ/mol，②C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ/mol，③2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=-1480kJ/mol，根據蓋斯定律，①-③×2+②×④可得4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)，故△H=-1648kJ/mol-2×(-1480kJ/mol)+4×(-393kJ/mol)=-260kJ/mol，故反應熱化學方程式為：4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol，故答案為：4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)△H=-260kJ/mol；

(4)因生成的CO2用過量飽和石灰水完全吸收，可得100克CaCO3沉淀，CaCO3的物質的量是1mol，由碳元素守恒可知，二氧化碳的物質的量也為1mol，即生成1mol CO2放出的熱量為Q，而完全燃燒1mol C2H5OH時生成2mol CO2，則放出的熱量為Q×2=2Q，熱化學方程式為：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-2QkJ/mol，故答案為：C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-2QkJ/mol；

(5)設1mol HI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為x，反應2HI(g)═H2(g)+I2(g)的△H=+11kJmol-1，1molH2(g)、1mol I2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則2x-436-151=△H=+11kJmol-1，解得x=299 kJ；故答案為：299；

(6)N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)，△H=(209-348)kJ/mol=-139kJ/mol，故答案為：-139。