Question

【題目】（1）①CaCO3(s)＝CaO(s) + CO2(g) ΔH = + 177.7 kJ·mol-1

②C(s) + H2O(g)＝CO(g) + H2(g) ΔH = -131.3 kJ·mol-1

③1/2H2SO4(l) + NaOH(l)＝1/2Na2SO4(l) + H2O(l) ΔH = -57.3 kJ·mol-1

④C(s) + O2(g)＝CO2(g) ΔH = -393.5 kJ·mol-1

⑤CO(g) + 1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH = -283 kJ·mol-1

（a）上述熱化學方程式中表示不正確的有__（填序號）。

（b）根據上述信息，寫出C轉化為CO的熱化學方程式__________。

（2）已知熱化學方程式：H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH = -241.8 kJ·mol-1，該反應的活化能為167.2 kJ·mol-1，則其逆反應的活化能為__kJ·mol-1。

（3）用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)+ 4NO2(g)＝4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH =﹣574 kJ·mol-1

CH4(g)+ 4NO(g)＝2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH =﹣1160 kJ·mol-1

若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2生成N2，反應中轉移的電子總數為__（用阿伏加德羅常數NA表示），放出的熱量為__kJ。

（4）下列有關中和熱的說法正確的是（________）

A．表示中和熱的熱化學方程式：H＋(l)＋OH－(l)＝H2O(l) ΔH＝ -57.3 kJ·mol－1

B．準確測量中和熱的實驗過程中，至少需記錄溫度4次

C．中和熱的實驗過程中，環形玻璃攪拌棒材料若用銅代替，測量出的中和熱數值偏小

D．已知2NaOH(aq)＋H2SO4(aq)＝Na2SO4(aq)＋2H2O(l) ΔH＝-114.6 kJ·mol－1，則該反應的中和熱為57.3 kJ·mol－1

Answer 1

【答案】②③ C(s) + 1/2O2(g)＝CO(g) ΔH = -110.5 kJ·mol-1 409.0 1.6NA 173.4 C D

【解析】

（1）（a）根據熱化學方程式的書寫方法，②③都是錯誤的，錯誤之處分別是：

②該反應為吸熱反應，ΔH＞0，應為ΔH = +131.3 kJ·mol-1；

③H2SO4、NaOH、Na2SO4均為溶液，不是純液體，應用aq表示狀態；

故答案為：②③；

（b）已知熱化學方程式④C(s) + O2(g)＝CO2(g) ΔH = -393.5 kJ·mol-1；⑤CO(g) + 1/2O2(g)＝CO2(g) ΔH = -283 kJ·mol-1；根據蓋斯定律知：C(s) + 1/2O2(g)＝CO(g)可由④-⑤得到，ΔH=-393.5 kJ·mol-1-(-283 kJ·mol-1)= -110.5 kJ·mol-1；則C轉化為CO的熱化學方程式為：C(s) + 1/2O2(g)＝CO(g) ΔH = -110.5 kJ·mol-1；

（2）反應的活化能是使普通分子變成活化分子所需提供的最低限度的能量，依據圖象能量關系可知，逆反應的活化能=正反應的活化能+反應的焓變的絕對值；H2(g)+1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH = -241.8 kJ·mol-1，該反應的活化能為167.2kJmol1，則其逆反應的活化能=167.2 kJ·mol-1+241.8 kJ·mol-1=409.0 kJ·mol-1；

（3）已知①CH4(g)+ 4NO2(g)＝4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH = -574 kJ·mol-1；

②CH4(g)+ 4NO(g)＝2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH = -1160 kJ·mol-1；

根據蓋斯定律(①+②) /2可得：③CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H= = -867 kJmol1，標況下，4.48L甲烷的物質的量為：，甲烷中碳元素的化合價為－4價，反應產物二氧化碳中C元素化合價為+4價，化合價變化為8，即完全反應1mol甲烷轉移了8mol(8NA)電子，則反應0.2mol甲烷轉移的電子總數為：0.2mol×8NA=1.6NA；根據熱化學方程式③可知，完全反應0.2mol甲烷放熱的熱量為：867kJmol1×0.2mol=173.4kJ；

（4）A. H＋、OH－不是純液體，應用aq表示狀態，應為：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H= -57.3 span>kJ/mol，A項錯誤；

B. 準確測量中和熱的實驗過程，每一組完整的實驗數據需記錄三次溫度，分別是第一次測鹽酸起始溫度，第二次測氫氧化鈉起始溫度，第三次測混合液的最高溫度；而且需重復實驗2到4次，則至少需記錄溫度6次，B項錯誤；

C. 中和熱測定實驗成敗的關鍵是保溫工作，金屬銅的導熱效果好于環形玻璃攪拌棒，所以測量出的中和熱數值偏小，C項正確；

D. 中和熱指的是稀溶液中，酸跟堿發生中和反應生成1 mol水時放出的熱量，根據已知熱化學方程式可知，生成1mol水放出57.3 kJ的熱量，則該反應的中和熱為57.3 kJ·mol-1，D項正確；

故答案為：C D。