Question

7．化学反应过程中发生物质变化的同时，常常伴有能量的变化，这种能量的变化常以热能的形式表现出来，叫做反应热．由于反应的情况不同，反应热可以分为许多种，如燃烧热和中和热等．
（1）下列△H表示物质燃烧热的是△H₄、△H₅；表示物质中和热的是△H₆．（填“△H₁”、“△H₂”和“△H₃”等）
A．2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁
B．C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）△H₂
C．CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H₃
D．C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄
E．C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）=6CO₂（g）+6H₂O（l）△H₅
F．NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H₆
G．2NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+2H₂O（l）△H₇
（2）已知在101kPa、273K时，15g乙烷燃烧生成CO₂和液态水，放出akJ的热量，下列热化学方程式正确的是C．
A．C₂H₆（g）+$\frac{7}{2}$O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=+2akJ/mol
B．C₂H₆（g）+$\frac{7}{2}$/2O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（g）△H=-2akJ/mol
C．2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-4akJ/mol
D．2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（g）△H=-4akJ/mol
（3）进一步研究表明，化学反应的能量变化（△H）与反应物和生成物的键能有关（键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量），如表是部分化学键的键能数据：

化学键	P-P	P-O	O═O	P═O
键能KJ/mol	197	360	499	a

已知白磷（P₄）的燃烧热为2378.0kJ/mol，白磷完全燃烧的产物（P₄O₁₀）的结构如图所示，则如表中a=433.75．
（4）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ．则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）燃烧热指1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物的反应热，一般H→H₂O（l）、C→CO₂（g）、S→SO₂（g），中和热指稀溶液中酸与碱反应生成1molH₂O的反应热热量；
（2）计算出乙烷的物质的量，然后计算出1mol乙烷、2mol乙烷完全燃烧放出热量，然后根据生成的水必须为液体、反应为放热角度进行判断；
（3）白磷燃烧的方程式为P₄+5O₂=P₄O₁₀，根据化学键的断裂和形成的数目进行计算，需断 6molP-P和5molO=O，形成12molP-O和4molP=O；
（4）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ，32g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ×32=725.76kJ，1mol甲醇质量为32克，所以完全燃烧1mol甲醇生成二氧化碳和液态水放热725.76KJ，根据燃烧热的概念分析即可解答．

解答 解：（1）A．氢气的物质的量为2mol，反应热△H₁不能表示燃烧热；
B．碳燃烧的生成物为CO，表示温度的氧化物CO₂，反应热△H₂不能表示燃烧热；
C．1mol甲烷完全燃烧，生成的水是气态，不是稳定的状态，应为液态水，故反应热△H₃不能表示燃烧热；
D．C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₄中1molC完全燃烧生成二氧化碳，符合燃烧热概念，反应热△H₄能表示燃烧热；
E．C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l）△H₅中1molC₆H₁₂O₆完全燃烧生成二氧化碳与液态水，符合燃烧热概念，反应热△H₅能表示燃烧热；
F．NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H₂O（l）△H₆中实质是1mol氢离子与1mol氢氧根离子反应生成1molH₂O，符合中和热概念，反应热△H₆能表示中和热；
G．反应生成的水为2mol，反应热△H₇不能表示中和热；
故答案为：△H₄、△H₅；△H₆；
（2）15g乙烷的物质的量为：$\frac{15g}{30g/mol}$=0.5mol，0.5mol燃烧放出aakJ的热量，则1mol乙烷燃烧放出2aKJ热量，2mol乙烷燃烧放出4aKJ热量，生成水为液体水，且△＜0，正确的热化学方程式为：2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-4akJ/mol，只有C符合，
故答案为：C；
（3）白磷燃烧的方程式为P₄+5O₂=P₄O₁₀，1mol白磷完全燃烧需拆开6mol P-P、5mol O=O，形成12molP-O、4mol P=O，
所以12mol×360kJ/mol+4mol×akJ/mol-（6mol×197 kJ/mol+5 mol×499 kJ/mol）=2378.0kJ，a=433.75，
故答案为：433.75；
（4）1g甲醇燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ，则32g即1mol甲醇燃烧放出热量为725.76kJ/mol，且△H＜0，故甲醇的燃烧热方程为：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ/mol，
故答案为：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ/mol．

点评 本题考查燃烧热与中和热的概念、反应热的有关计算、热化学方程式的意义等，注意中和热与燃烧热概念的把握，题目难度中等．