Question

【題目】碳是形成化合物種類最多的元素，其單質及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質。請回答下列問題：

（1）有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉化成N，轉化過程如下，ΔH＝＋88.6 kJ·mol－1。則M、N相比，較穩(wěn)定的是________。

（2）已知CH3OH(l)的燃燒熱ΔH＝－726.5 kJ·mol－1，CH3OH(l)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1則a________726.5(填“>”“<”或“＝”)

（3）將Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當有1 mol Cl2參與反應時釋放出145.0 kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：________________________________________。

（4）火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質可作耐高溫材料:4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1 176.0 kJ·mol－1，則反應過程中，每轉移1 mol電子放出的熱量為_______。

（5） 已知：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　 ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　 ΔH2＝－566 kJ·mol－1

③TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(s)＋O2(g) ΔH3＝+141 kJ·mol－1

則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(s)＋2CO(g)的 ΔH＝__________________。

（6）已知拆開1 mol H—H鍵，1 mol N—H鍵，1mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，則N2(g)與H2(g)反應生成NH3(g)的熱化學方程式為:________________。

Answer 1

【答案】M < 2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)=4HCl(g)＋CO2(g)　ΔH＝－290.0 kJ·mol－1 98.0 kJ —80 kJ·mol－1 N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.0 kJ·mol－1

【解析】

（1）M轉化為N是吸熱反應，所以N的能量高，不穩(wěn)定；

（2）甲醇燃燒生成CO2（g）和H2（g）屬于不完全燃燒，放出的熱量少，故a＜238.6；

（3）有1mol Cl2參與反應時釋放出145kJ熱量，2mol氯氣反應放熱290kJ，注物質聚集狀態(tài)和對應反應焓變寫出熱化學方程式；

（4）所給反應中轉移12個電子，故每轉移1mol電子放出的熱量為=98kJ；

（5）先根據(jù)反應物和生成物書寫化學方程式，根據(jù)蓋斯定律計算反應的焓變，最后根據(jù)熱化學方程式的書寫方法來書寫熱化學方程式；

（6）化學反應中，化學鍵斷裂吸收能量，形成新化學鍵放出能量，根據(jù)方程式計算分別吸收和放出的能量，以此計算反應熱并判斷吸熱還是放熱。

（1）有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉化為N的關系是吸收能量，則N能量高，比M活潑，較穩(wěn)定的化合物為M；

（2）甲醇燃燒生成CO2（g）和H2（g）屬于不完全燃燒，放出的熱量少，所以a<726.5，故答案為：<；

（3）有1mol Cl2參與反應時釋放出145kJ熱量，2mol氯氣反應放熱290kJ，反應的熱化學方程式為：2Cl2（g）+2H2O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO2（g）△H=-290kJmol-1 ；

（4）4Al（s）+3TiO2（s）+3C（s）═2Al2O3（s）+3TiC（s）△H=-1176kJmol-1，轉移12mol電子放熱1176kJ，則反應過程中，每轉移1mol電子放熱98.0 kJ；

（5）已知：①C(s)＋O2(g)=CO2(g)　 ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

②2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　 ΔH2＝－566 kJ·mol－1

③TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)＋O2(g) ΔH3＝+141 kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律，由①2-②+③得反應TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)的 ΔH=ΔH12-ΔH2+ΔH3=—80 kJ·mol－1;

（6）在反應N2+3H22NH3中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的熱量少，放出的熱量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，則N2(g)與H2(g)反應生成NH3(g)的熱化學方程式為: N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.0 kJ·mol－1。