Question

(8分)按要求寫熱化學方程式：
(1)已知稀溶液中，1 mol H₂SO₄與NaOH溶液恰好完全反應時，放出114.6 kJ熱量，寫出表示H₂SO₄與NaOH反應的中和熱的熱化學方程式
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(2)25℃、101 kPa條件下充分燃燒一定量的丁烷氣體放出熱量為Q kJ，經測定，將生成的CO₂通入足量澄清石灰水中產生25 g白色沉淀，寫出表示丁烷燃燒熱的熱化學方程式
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(3)如圖是101 kPa時氫氣在氯氣中點燃生成氯化氫氣體的能量變化示意圖：

寫出此反應的熱化學方程式_________________________________________________。
(4)已知下列熱化學方程式：
①CH₃COOH(l)＋2O₂(g)===2CO₂(g)＋2H₂O(l)
ΔH₁＝－870.3 kJ·mol^－1
②C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)　ΔH₂＝－393.5 kJ·mol^－1
③H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(l)　ΔH₃＝－285.8 kJ·mol^－1
寫出由C(s)、H₂(g)和O₂(g)化合生成CH₃COOH(l)的熱化學方程式________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)H₂SO₄(aq)＋NaOH(aq)===Na₂SO₄(aq)＋H₂O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol^－1
(2)C₄H₁₀(g)＋O₂(g)===4CO₂(g)＋5H₂O(l)
ΔH＝－16QkJ·mol^－1
(3)H₂(g)＋Cl₂(g)===2HCl(g)　ΔH＝－183 kJ·mol^－1
(4)2C(s)＋2H₂(g)＋O₂(g)===CH₃COOH(l)
ΔH＝－488.3 kJ·mol^－1

(1)由中和熱的定義可知，1 mol NaOH與 mol H₂SO₄生成1 mol水時放熱57.3 kJ。
(2)CO₂通入澄清石灰水中產生25 g白色沉淀，即n(CO₂)＝0.25 mol，則n(C₄H₁₀)＝mol,1 mol丁烷完全燃燒放出熱量16QkJ。
(3)1 mol H₂與1 mol Cl₂反應生成2 mol HCl的熱效應是：
ΔH＝436 kJ·mol^－1＋243 kJ·mol^－1－2×431 kJ·mol^－1＝－183 kJ·mol^－1。
(4)合成CH₃COOH的反應為：
2C(s)＋2H₂(g)＋O₂(g)===CH₃COOH(l)
根據蓋斯定律，②×2＋③×2－①即得，
ΔH＝(－393.5 kJ·mol^－1)×2＋(－285.8 kJ·mol^－1)×2－(－870.3 kJ·mol^－1)＝－488.3 kJ·mol^－1。