Question

回答下列问题：

（1）已知下列反应：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

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

（2）工业上用H₂和Cl₂反应制HCl，各键能数据为：H﹣H：436kJ/mol，Cl﹣Cl：243kJ/mol，H﹣Cl：431kJ/mol．该反应的热化学方程式是                   。

（3）合成气（CO和H₂为主的混合气体）不但是重要的燃料也是重要的化工原料，制备合成气的方法有多种，用甲烷制备合成气的反应为：

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

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

氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为                           。

现有1mol由H₂O（g）与O₂组成的混合气，且O₂的体积分数为x，将此混合气与足量CH₄充分反应．若x=0.2时，反应①放出的能量为       kJ；若x=     时，反应①与②放出（或吸收）的总能量为0。

（4） 一定条件，在水溶液中1 mol Cl^－和1 mol ClO_x^－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如图所示

。

①D是                  (填离子符号)。

②B→A＋C反应的热化学方程式为                     (用离子符号表示)。

Answer

（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】

试题分析：（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

则根据个塑料袋可知①＋②－③即得到反应SO2(g)+ Ca2+（aq）+ ClO− (aq) +2OH− (aq)＝CaSO4(s) +H2O(l) +Cl− (aq)的ΔH=△H1＋△H2－△H3。

（2）反应热等于反应物中键能之和与生成物中键能之和的差值，则该反应的反应热△H＝436kJ/mol＋243kJ/mol－2×431kJ/mol＝－183 kJ/mol，因此热化学方程式为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

则根据盖斯定律可知①÷2－②即得到氢气与氧气反应生成水蒸气的热化学方程式为H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H=﹣252 kJ/mol；x=0.2时，氧气是0.2mol，因此反应①中甲烷过量，则反应①放出的能量为72kJ/mol×0.2＝14.4kJ；设氧气的物质的量是xmol，水蒸气的物质的量是1－x，反应①中放出的热量是72x。反应①与②放出（或吸收）的总能量为0，则反应②吸收的热量是72x，消耗水蒸气是，解得x＝0.75。

（4）①D点氯元素的化合价是＋7价，则该处是ClO4-。

②根据化合价可知B点是次氯酸根离子，C点是氯酸根离子，A点是氯离子，反应的方程式为3ClO-(aq)＝ClO3-(aq)+2Cl-(aq)，其中反应热△H＝63 kJ/mol +0－3×60 kJ/mol＝－117 kJ/mol，则B→A＋C反应的热化学方程式为3ClO-(aq)＝ClO3-(aq)+2Cl-(aq) △H=﹣117 kJ/mol。

【考点定位】本题主要是考查反应热计算、热化学方程式书写等

【名师点晴】掌握反应热的计算依据是解答的关键，反应热的计算方法有：（1）根据热化学方程式计算：反应热与反应物各物质的物质的量成正比。（2）根据反应物和生成物的总能量计算：ΔH＝E生成物－E反应物。（3）依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量。（4）根据盖斯定律的计算，答题时注意灵活应用。