Question

【題目】在化學科學研究中，物質發生化學反應的反應熱可通過實驗測定，也可通過化學計算的方式間接地獲得。

（1）實驗方法測反應反應熱

①中和熱測定

實驗中所需要使用的玻璃儀器除燒杯、量筒外還需要___________、___________。

為了減少實驗誤差：實驗過程中將NaOH溶液________（選填“一次”或“分多次”）倒入盛有鹽酸的小燒杯中；溶液混合后，準確讀取混合溶液的________，記為終止溫度。

②實驗測定在一定溫度下，0.2 molCH4(g)與足量H2O(g)完全反應生成CO2(g)和H2(g)吸收33 kJ的熱量。該反應的熱化學方程式_________________________________。

（2）通過化學計算間接獲得

①已知拆開1mol的H—H鍵、I—I、H—I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、153kJ、299kJ。

則反應H2(g)＋I2(g)＝2HI(g)的反應熱△H＝________kJ·mol－1

②工業生產甲醇的常用方法是：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) △H＝－90.8 kJ·mol－1。

已知：2H2(g)+ O2(g) ＝ 2H2O (l) △H＝－571.6 kJ·mol－1

H2(g)+O2(g) ＝ H2O(g) △H＝－241.8 kJ·mol－1

根據上述反應確定：H2燃燒熱為__________kJ·mol－1；

CH3OH(g)＋O2(g) ＝ CO(g)＋2H2O(g) △H＝_______kJ·mol－1

Answer 1

【答案】溫度計 環形玻璃攪拌棒 一次 最高溫度 CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋165.0 kJ·mol－1 －9 285.8 －392.8

【解析】

（1）①中和熱測定

實驗中所需要使用的玻璃儀器除燒杯、量筒外還需要溫度計 環形玻璃攪拌棒。

為了減少實驗誤差：實驗過程中將NaOH溶液一次倒入盛有鹽酸的小燒杯中；溶液混合后，準確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度。

②實驗測定在一定溫度下，0.2 molCH4(g)與足量H2O(g)完全反應生成CO2(g)和H2(g)吸收33 kJ的熱量，則1molCH4(g)與足量H2O(g)完全反應生成CO2(g)和H2(g)吸收33kJ×1mol÷0.2mol=165 kJ的熱量，該反應的熱化學方程式CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋165.0 kJ·mol－1。

⑵通過化學計算間接獲得

①已知拆開1mol的H—H鍵、I—I、H—I鍵分別需要吸收的能量為436kJ、153kJ、299kJ，則反應H2(g)＋I2(g)＝2HI(g)的反應熱△H＝反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和=436kJ/mol+153kJ/mol-2×299kJ/mol=－9 kJ·mol－1。

②工業生產甲醇的常用方法是：CO(g)+2H2(g)＝CH3OH(g) △H1＝－90.8 kJ·mol－1。

已知：2H2(g)+ O2(g) ＝ 2H2O (l) △H2＝－571.6 kJ·mol－1

H2(g)+O2(g) ＝ H2O(g) △H3＝－241.8 kJ·mol－1

根據上述反應，2molH2完全燃燒生成H2O（l）放出571.6kJ的熱量，1molH2完全燃燒生成H2O（l）放出285.8kJ的熱量，H2燃燒熱為285.8kJ·mol－1；根據蓋斯定律，CH3OH(g)＋O2(g) ＝ CO(g)＋2H2O(g) △H＝-△H1+2△H3=90.8kJ/mol+2×(-241.8kJ/mol)=－392.8kJ·mol－1。