Question

【題目】(1)工業上常用磷精礦[Ca5(PO4)3F]和硫酸反應制備磷酸。已知25 ℃，101 kPa時：

CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－271 kJ·mol－1

5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ·mol－1

則Ca5(PO4)3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是_____________________。

(2)NaBH4(s)與H2O(l)反應生成NaBO2(s)和H2(g)，在25 ℃、101 kPa下，已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放熱21.6 kJ，該反應的熱化學方程式是_________________________。

(3)已知：

Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)　ΔH1＝＋1 344.1 kJ· mol－1

2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)　ΔH2＝＋1 169.2 kJ· mol－1

由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為_________________________。

(4)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應，溫度為T時，該反應的熱化學方程式為_______________________________________________。

已知溫度為T時：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165 kJ·mol－1

CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1

Answer 1

【答案】 Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)===5CaSO4(s)＋HF(g)＋3H3PO4(l)　ΔH＝－418 kJ·mol－1 NaBH4(s)＋2H2O(l)===NaBO2(s )＋4H2(g)　ΔH＝－216 kJ/mol Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g)　ΔH＝＋174.9 kJ/mol CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol－1

【解析】(1)已知：①CaO(s)＋H2SO4(l)＝CaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－271 kJ·mol－1

5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)＝Ca5(PO4)3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ·mol－1

則根據蓋斯定律可知①×5－②即得到Ca5(PO4)3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是Ca5(PO4)3F(s)＋5H2SO4(l)＝5CaSO4(s)＋HF(g)＋3H3PO4(l)　ΔH＝－418 kJ·mol－1。

(2)在25℃、101 kPa下，已知每消耗3.8g NaBH4(s)放熱21.6 kJ，則消耗1molNaBH4(s)即38g放熱216 kJ，因此該反應的熱化學方程式是NaBH4(s)＋2H2O(l)＝NaBO2(s )＋4H2(g)　ΔH＝－216 kJ/mol。

(3)已知：①Al2O3(s)＋3C(s)＝2Al(s)＋3CO(g)　ΔH1＝＋1 344.1 kJ· mol－1

②2AlCl3(g)＝2Al(s)＋3Cl2(g)　ΔH2＝＋1 169.2 kJ· mol－1

則根據蓋斯定律可知①－②即得到由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)＝2AlCl3(g)＋3CO(g)　ΔH＝＋174.9 kJ/mol。

(4)已知：①CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g)　ΔH＝＋165 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1

則根據蓋斯定律可知②－①即得到由CO、H2合成CH4的熱化學方程式為CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol－1。