Question

【題目】已知下列反應：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-566kJ·mol-1，Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g) ΔH=-266kJ·mol-1，試回答：

(1)CO的燃燒熱ΔH=_______________。

(2)在催化劑作用下，一氧化碳可與過氧化鈉反應生成固體碳酸鈉，該反應的熱化學方程式為：________。

(3)工業廢氣中的CO2可用堿液吸收，所發生的反應如下：CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1，CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq) ΔH=-bkJ·mol-1，則：

①CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的ΔH=________kJ·mol-1(用含a、b的代數式表示)。

②標況下，11.2LCO2與足量的NaOH溶液充分反應后，放出的熱量為_______kJ(用含a或b的代數式表示)。

(4)根據以下三個熱化學方程式：2H2S(g)+3O2(g)= 2SO2 (g) +2H2O (l) ΔH=-Q1kJ·mol-1，2H2S(g)+O2(g)= 2S (s) +2H2O (l) ΔH=-Q2kJ·mol-1，2H2S(g)+O2(g)=2 S (s) +2H2O (g) ΔH=-Q3kJ·mol-1，判斷Q1、Q2、Q3的大小關系是____。

Answer 1

【答案】- 283kJ·mol-1 CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s) ΔH=-549kJ·mol-1 (a-2b)kJ·mol-1 kJ Q1＞Q2＞Q3

【解析】

(1)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物時放出熱量；

(2)依據蓋斯定律結合已知方程式計算；

(3)①依據蓋斯定律結合已知方程式計算；②根據熱化學方程式，利用物質的量之比等于熱量比計算；

(4)依據焓變的含義和反應物質的聚集狀態變化，反應的進行程度分析判斷。

(1)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol，燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物時放出熱量，則一氧化碳的燃燒熱為△H=-283kJ/mol，故答案為：-283kJ/mol；

(2)已知①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol，②Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+ O2(g)△H=-266kJ/mol，由蓋斯定律：×①+②得CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=×(-566)+(-266)=-549 kJ/mol，故答案為：CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=-549 kJ/mol；

(3)①i.CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-a kJ/mol，ii.CO2(g)+NaOH(aq)=NaHCO3(aq)△H=-b kJ/mol，由蓋斯定律：ii×2-i得 CO2(g)+H2O(l)+Na2CO3(aq)=2NaHCO3(aq)的△H=(a-2b)kJ/mol，故答案為：(a-2b)kJ/mol；

②CO2與足量的NaOH溶液充分反應，其反應的熱化學方程式為：CO2(g)+2NaOH(aq)=Na2CO3(aq)+H2O(l)△H=-a kJ/mol，標況下，11.2L CO2的物質的量為n(CO2)==0.5mol，則放出的熱量為0.5mol×a kJ/mol=kJ，故答案為：kJ；

(4)①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(1) △H=-Q1kJ/mol，②2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(1) △H=-Q2kJ/mol，③2H2S(g)+O2(g)=2S(g)+2H2O(g) △H=-Q3kJ/mol，反應②③相比，生成氣態水和生成液態水相比，生成液態水放出的熱量多，所以Q2＞Q3；反應①②相比，②反應生成單質硫，單質硫轉化為二氧化硫時會放出熱量，所以Ql＞Q2；綜上所述Q1、Q2、Q3三者大小關系為：Ql＞Q2＞Q3，故答案為：Ql＞Q2＞Q3。