Question

【題目】回答下列問題：

（1）已知下列反應：SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1

ClO (aq)+SO32 (aq) ==SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2 CaSO4(s) ==Ca2+（aq）+SO42（aq） ΔH3

則反應SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______。(用ΔH1 ΔH2ΔH3表示)

（2）工業上用H2和Cl2反應制HCl，各鍵能數據為：H﹣H：436kJ/mol，Cl﹣Cl：243kJ/mol，H﹣Cl：431kJ/mol．該反應的熱化學方程式是 。

（3）合成氣（CO和H2為主的混合氣體）不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制備合成氣的方法有多種，用甲烷制備合成氣的反應為：

①2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H1=﹣72kJ·mol﹣1

②CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H2=+216kJ·mol﹣1

氫氣與氧氣反應生成水蒸氣的熱化學方程式為 。

現有1mol由H2O（g）與O2組成的混合氣，且O2的體積分數為x，將此混合氣與足量CH4充分反應．若x=0.2時，反應①放出的能量為 kJ；若x= 時，反應①與②放出（或吸收）的總能量為0。

（4） 一定條件，在水溶液中1 mol Cl－和1 mol ClOx－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相對大小如圖所示

。

①D是 (填離子符號)。

②B→A＋C反應的熱化學方程式為 (用離子符號表示)。

Answer 1

【答案】（1）△H1＋△H2－△H3；（2）H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）△H=﹣183 kJ/mol；

（3）H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H=﹣252 kJ/mol；14.4；0.75．

（4）ClO4- 3ClO-(aq)= ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=﹣117 kJ/mol

【解析】

試題分析：（1）已知：① SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1

② ClO (aq)+SO32 (aq) ==SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2

③CaSO4(s) ==Ca2+（aq）+SO42（aq） ΔH3

則根據個塑料袋可知①＋②－③即得到反應SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO (aq) +2OH (aq)＝CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=△H1＋△H2－△H3。

（2）反應熱等于反應物中鍵能之和與生成物中鍵能之和的差值，則該反應的反應熱△H＝436kJ/mol＋243kJ/mol－2×431kJ/mol＝－183 kJ/mol，因此熱化學方程式為H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）△H=﹣183 kJ/mol；

（3）已知：①2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H1=﹣72kJ·mol﹣1

②CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H2=+216kJ·mol﹣1

則根據蓋斯定律可知①÷2－②即得到氫氣與氧氣反應生成水蒸氣的熱化學方程式為H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H=﹣252 kJ/mol；x=0.2時，氧氣是0.2mol，因此反應①中甲烷過量，則反應①放出的能量為72kJ/mol×0.2＝14.4kJ；設氧氣的物質的量是xmol，水蒸氣的物質的量是1－x，反應①中放出的熱量是72x。反應①與②放出（或吸收）的總能量為0，則反應②吸收的熱量是72x，消耗水蒸氣是，解得x＝0.75。

（4）①D點氯元素的化合價是＋7價，則該處是ClO4-。

②根據化合價可知B點是次氯酸根離子，C點是氯酸根離子，A點是氯離子，反應的方程式為3ClO-(aq)＝ClO3-(aq)+2Cl-(aq)，其中反應熱△H＝63 kJ/mol +0－3×60 kJ/mol＝－117 kJ/mol，則B→A＋C反應的熱化學方程式為3ClO-(aq)＝ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=﹣117 kJ/mol。