Question

12．碳單質(zhì)及化合物在人類生產(chǎn)生活中有很重要的作用，是主要的能源物質(zhì)．請回答下列問題：
（1）有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如圖：
△H=+88.6kJ/mol
則M、N相比，較穩(wěn)定的是M．（用字母“M”或“N”表示）
（2）已知CH₃OH（l）的燃燒熱△H=-238.6kJ/mol，CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=a kJ/mol，則a＞-238.6（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）使Cl₂和H₂O（g）通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂，當有0.5mol Cl₂參與反應時釋放出70kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-280kJ•mol^-1．
（4）火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)．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(zhì)可作耐高溫材料，4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1200kJ/mol，則反應過程中，還原產(chǎn)物是TiC，每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為100kJ．

Answer 1

分析 （1）M轉(zhuǎn)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0.5mol Cl₂參與反應時釋放出70kJ熱量，2mol氯氣反應放熱280kJ，注物質(zhì)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(zhuǎn)移12個電子，故每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為$\frac{1200KJ}{12}$=100kJ．

解答 解：（1）有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，：△H=+88.6kJ•mol^-1，過程是吸熱反應，N暗處轉(zhuǎn)化為M，是放熱反應，能量越低越穩(wěn)定，說明M穩(wěn)定；
故答案為：M；
（2）燃燒熱是1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，甲醇燃燒生成CO₂（g）和H₂（g）屬于不完全燃燒，放出的熱量小于燃燒熱，焓變?yōu)樨撝当容^大小可知，a＞-238.6KJ/mol，
故答案為：＞；
（3）有0.5mol Cl₂參與反應時釋放出70kJ熱量，2mol氯氣反應放熱280kJ，反應的熱化學方程式為：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-280kJ•mol^-1 ；
故答案為：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-280kJ•mol^-1 ；
（4）4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1200kJ/mol，則反應過程中，碳化合價0價降低為-4價做氧化劑被還原生成TiC，還原產(chǎn)物是TiC，轉(zhuǎn)移12mol電子放熱1200KJ，則反應過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱100kJ，
故答案為：TiC；100．

點評 本題考查了化學反應能量變化，燃燒熱概念分析判斷，氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移的計算應用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．