Question

（1）H₂在Cl₂中燃烧的化学方程式为_________________ ，该反应为 ______ 反应（填“放热”或“吸热”）。

（2）已知25℃、101kPa下，断开1mol H₂中的化学键需吸收436kJ的热量，断开1mol Cl₂中的化学键需吸收243kJ的热量，断开1mol HCl分子中的化学键需吸收431kJ的热量，试求5mol H₂和5mol Cl₂完全反应的能量变化为____________kJ（填“吸收或放出”+ 能量数值）。

（3）已知1g H₂完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，若O₂中1mol O=O键完全断裂吸收热量496kJ，H₂中1mol H-H键完全断裂吸收热量436kJ，则在该条件下，水蒸气中1mol H-O键形成时放出热量 ______  kJ。

（4）一无色气体可能是由CO₂、HCl、NH₃、NO₂、NO、H₂中的一种或几种组成。将此无色气体通过装有浓硫酸的洗气瓶发现气体体积减少一部分，继续通过装有固体Na₂O₂的干燥管，发现从干燥管出气口一端出来的气体颜色显红棕色，再将该气体通入盛满水、倒立于水槽中的试管内，最后试管里仍然充满液体。由此可知：

原气体中一定含有__________，其中原气体中________气体的体积比为_________。

Answer

放热反应 放出915 kJ 436 kJ NH3、CO2、NO NO、CO2 3 ：2 （ 或CO2、NO ； 2 ：3 ）

【解析】（1）氢气在氯气中燃烧会放热同时生成氯化氢气体，其化学方程式为：；（2）断开 1mol H2中的化学键需吸收436kJ热量，断开1mol Cl2中的化学键需要吸收243kJ能量，而形成1mol HCl分子中的化学键要释放431kJ能量，发生的反应为H2+Cl2=2HCl应的焓变=断开化学键吸收的总能量-形成化学键放出的总能量=436KJ/mol+243KJ/mol-2×431KJ/mol=-183KJ/mol；故5mol H2和5mol Cl2完全反应的能量变化为：-183KJ/mol×5mol=915kJ；（3）因为1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，所以1molH2 与mol O2 完全燃烧生成1 mol水蒸气时放出热量242 kJ。而化学反应中能量的变化是因为在化学反应过程中旧键的断裂与新键的形成，其中旧键的断裂需要吸收能量而新键的形成需要放出能量。发生上述反应H2(g)＋O2 (g)=H2O(g) ΔH＝－242 kJ·mol－1 时所发生键的变化为断裂1 mol H—H键和molO=O键、形成2molO—H键，从而可得出断裂1mol H—H键时吸收的热量为－242kJ＋2×463kJ－×496kJ＝436kJ；(4) 此气体无色，可知没有NO2。气体通过浓H2SO4，体积减少一部分，证明有NH3。因为NH3能与HCl反应，有NH3则没有HCl。通过Na2O2，气体显红色，证明有CO2和NO，这是因为发生了如下反应：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2、2NO+O2=2NO2，将气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，无气体剩余，说明原NO与生成的O2体积比为4∶3，3体积O2相当于原混合气体中有CO2 6体积，故V（NO）∶V（CO2）=4∶6=2∶3。