Question

19．①有下列反應的熱化學方程式：
6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₃（ONO₂）₃△H₁
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
  C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
則反應4C₃H₃（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g）的△H為-2△H₁+5△H₂+12△H₃
②常溫下，將22gCO₂通入750L1mol•L^-1NaOH溶液中充分反應，測得反應放出xkJ的熱量．已知該條件下，1molCO₂通入1L2mol•L^-1NaOH溶液中充分反應放出ykJ的熱量，則CO₂與NaOH溶液反應生成NaHCO₃的熱化學方程式是NaOH_（aq）+CO_2（g）═NaHCO_3（aq）△H=-（4x-y）kJ/mol．
③已知：25℃、101kPa時，
Mn（s）+O₂（g）═MnO₂（s）△H₁=-520kJ•mol^-1
S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H₂=-297kJ•mol^-1
Mn（s）+S（s）+2O₂（g）═MnSO（s）△H₃=-106kJ•mol^-1
  則SO₂與MnO₂反應生成無水MnSO₄的熱化學方程式是MnO₂（s）+SO₂（g）=MnSO₄（s）△H=-248kJ/mol．
④二氧化錳常用來做堿性鋅錳電池正極的材料，它的電池反應2MnO₂+Zn+2H₂O═2MnO（OH）+Zn（OH）₂寫出放電時正極的電極反應式2MnO₂+H₂O+2e^-═Mn₂O₃+2OH^-．

Answer 1

分析 ①已知：Ⅰ、?6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（l）△H₁
Ⅱ、?2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
Ⅲ、?C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
根據(jù)蓋斯定律，-Ⅰ×2+Ⅱ×5+Ⅲ×12可得：4C₃H₃（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g），反應熱也進行相應計算；
②根據(jù)題意可知，22gCO₂通入1mol•L^-1NaOH溶液750mL中充分反應，測得反應放出xkJ的熱量，寫出熱化學反應方程式，再利用1mol CO₂通入2mol•L^-1NaOH溶液1L中充分反應放出y kJ的熱量寫出熱化學反應方程式，最后利用蓋斯定律來書寫CO₂與NaOH溶液反應生成NaHCO₃的熱化學方程式；
③Ⅰ、Mn（s）+O₂（g）═MnO₂（s）△H=-520kJ•mol^-1
Ⅱ、S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297kJ•mol^-1
Ⅲ、Mn（s）+S（s）+2O₂（g）═MnSO₄（s）△H=-1065kJ•mol^-1
將Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ可得MnO₂（s）+SO₂（g）=MnSO₄（s）△H=-248kJ/mol；
④電池總反應式為：Zn（s）+2MnO₂（s）+H₂O（l）═Zn（OH）₂（s）+Mn₂O₃（s），可知反應中Zn被氧化，為原電池的負極，負極反應為Zn-2e^-+2OH^-═Zn（OH）₂，MnO₂為原電池的正極，發(fā)生還原反應，正極反應為2MnO₂+H₂O+2e^-═Mn₂O₃+2OH^-．

解答 解：①已知：Ⅰ、?6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（l）△H₁
Ⅱ、?2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
Ⅲ、?C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
根據(jù)蓋斯定律-Ⅰ×2+Ⅱ×5+Ⅲ×12可得：4C₃H₃（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g），則△H=-2△H₁+5△H₂+12△H₃，故答案為：-2△H₁+5△H₂+12△H₃；
②根據(jù)題意，22gCO₂通入1mol•L^-1NaOH溶液750mL中充分反應，n（CO₂）=0.5mol，n（NaOH）=1mol•L^-1×0.75L=0.75mol，
該反應既生成碳酸鈉又生成碳酸氫鈉，方程式為2CO₂+3NaOH═NaHCO₃+Na₂CO₃+H₂O，
由0.5molCO₂反應放出熱量為xkJ，則2molCO₂反應放出熱量為4xkJ，即熱化學反應方程式為
2CO₂（g）+3NaOH（aq）═NaHCO₃ （aq）+Na₂CO₃（aq）+H₂O（l）△H=-4xkJ/mol①，
又1mol CO₂通入2mol•L^-1NaOH溶液1L中充分反應放出y kJ的熱量，則熱化學方程式為
2NaOH（aq）+CO₂（g）═Na₂CO₃（aq）+H₂O（l）△H=-ykJ/mol②，
由蓋斯定律可知，①-②可得，NaOH_（aq）+CO_2（g）═NaHCO_3（aq）△H=-（4x-y）kJ/mol，故答案為：NaOH_（aq）+CO_2（g）═NaHCO_3（aq）△H=-（4x-y）kJ/mol；
③Ⅰ、Mn（s）+O₂（g）═MnO₂（s）△H=-520kJ•mol^-1
Ⅱ、S（s）+O₂（g）═SO₂（g）△H=-297kJ•mol^-1
Ⅲ、Mn（s）+S（s）+2O₂（g）═MnSO₄（s）△H=-1065kJ•mol^-1
將Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ可得MnO₂（s）+SO₂（g）=MnSO₄（s）△H=-248kJ/mol，故答案為：MnO₂（s）+SO₂（g）=MnSO₄（s）△H=-248kJ/mol；
④電池總反應式為：Zn（s）+2MnO₂（s）+H₂O（l）═Zn（OH）₂（s）+Mn₂O₃（s），可知反應中Zn被氧化，為原電池的負極，負極反應為Zn-2e^-+2OH^-═Zn（OH）₂，MnO₂為原電池的正極，發(fā)生還原反應，正極反應為2MnO₂+H₂O+2e^-═Mn₂O₃+2OH^-，故答案為：2MnO₂+H₂O+2e^-═Mn₂O₃+2OH^-．

點評 本題考查運用蓋斯定律計算反應熱，關鍵是根據(jù)已知熱化學方程式構造目標熱化學方程式，注意對蓋斯定律理解與應用．