Question

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

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

（2）已知CH3OH(l)的燃燒熱為726.5 kJ·mol－1，CH3OH(l) ＋1/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，則a________726.5(填“>”、“<”或“＝”)。

（3）使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當有1 mol Cl2參與反應時放出145 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(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)　ΔH＝－1176 kJ·mol－1，則反應過程中，每轉移1 mol電子放出的熱量為 __________ 。

（5）已知拆開1 mol H－H鍵、1 mol N－H鍵、1 mol N≡N 鍵分別需要的能量是a kJ、b kJ、c kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為 _________________________________ 。

（6）通過以下反應可獲得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。

①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1

③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1

④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJ·mol－1

則反應2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝__________________________________ 。（用含a,b,c,d的式子表示）

Answer 1

【答案】M < 2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH ＝－290 kJ·mol－1 98 kJ N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　 ΔH ＝ (3a+c-6b) kJ·mol－1 (2b+2c+d) kJ·mol－1

【解析】

根據(jù)鍵能計算反應熱，根據(jù)熱化學方程式的書寫規(guī)則書寫熱方程式，并運用蓋斯定律計算反應熱。

（1）ΔH，為吸熱反應，能量越低越穩(wěn)定，則M與N相比較穩(wěn)定的是M；

（2）H2O(g)H2O(l)過程中放熱，則a<726.5；

（3）根據(jù)熱化學方程式的書寫規(guī)則，此熱化學方程式為：2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)==4HCl(g)＋CO2(g) ΔH ＝－290 kJ·mol－1；

（4）由熱化學方程式4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1176 kJ·mol－1得，4mol鋁反應放出1176 kJ熱量，反應中鋁化合價由0升高到+3，失去12mol電子，所以每轉移1 mol電子放出的熱量為1176 kJ/12=98 kJ；

（5）在反應N2+3H22NH3中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：(3a+c)kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×bkJ，該反應吸收的熱量為：(3a+c-6b) kJ；
故答案為：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　 ΔH ＝ (3a+c-6b) kJ·mol－1；

（6）結合蓋斯定律，找出反應2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)可以由2×②+2×③+④得到，則ΔH＝(2b+2c+d) kJ·mol－1。