Question

20．碳是化合物種類最多的元素，其單質及化合物是人類生產生活的主要能源物質．請回答下列問題：
（1）有機物M經過太陽光光照可轉化成N，轉化過程如下：則M、N相比，較穩定的是M．

（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＜（填“＞”、“＜”或“=”）238.6．
（3）使Cl₂和H₂O（g）通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂，當有1mol Cl₂參與反應時釋放出145kJ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=-290kJ•mol^-1 ．
（4）家用液化氣中主要成分之一是丁烷，當10g丁烷完全燃燒并生成CO₂和液態水時，放出熱量500kJ．試寫出丁烷燃燒的熱化學方程式C₄H₁₀ （g）+6.5 O₂ （g）═4 CO₂ （g）+5 H₂O （l）△H=-2900 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）M轉化為N是吸熱反應，所以N的能量高，不穩定；
（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，注物質聚集狀態和對應反應焓變寫出熱化學方程式；
（4）依據熱化學方程式的書寫方法寫出，標注物質的聚集狀態和對應系數下的反應焓變．

解答 解：（1）有機物M經過太陽光光照可轉化成N，：△H=+88.6kJ•mol^-1，過程是吸熱反應，N暗處轉化為M，是放熱反應，能量越低越穩定，說明M穩定；
故答案為：M；
（2）燃燒熱是1mol物質完全燃燒生成穩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，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=-290kJ•mol^-1 ；
故答案為：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290kJ•mol^-1 ；
（4）10g丁烷氣體完全燃燒生成CO₂和H₂O（l）放出熱量500 kJ，則58g丁烷反應生成CO₂和H₂O（l）放熱$\frac{500}{10}$×58=2900KJ；
丁烷燃燒的熱化學方程式為：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-2900KJ/mol；
故答案為：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-2900KJ/mol．

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移的計算應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．