Question

20．按要求回答下列問題：
（1）已知在200℃，101kPa時，H₂與碘蒸氣作用生成1mol HI放出7.45kJ熱量，則該反應的熱化學方程式為H₂（g）+I₂（g）$\frac{\underline{\;\;\;200℃\;\;\;}}{101kPa}$2HI（g）△H=-14.9kJ/mol．
（2）太陽能的開發和利用是21世紀一個重要課題．利用儲能介質儲存太陽能的原理是：白天在太陽照射下使某種鹽熔化，吸收熱量，晚間熔鹽固化釋放出相應能量．已知下列數據：

序號	鹽	熔點/℃	熔化熱/kJ．mol-1	參考價格/元．kg-1
①	CaCl2•6H2O	29.0	37.3	780～850
②	Na2SO4•10H2O	32.4	77.0	800～900
③	Na2HPO4•12H2O	36.1	100.1	1800～2400
④	Na2SiO3•5H2O	52.5	49.7	1400～1800

其中最適宜作為儲能介質的是②．（選填物質序號）
（3）離子晶體晶格能的定義是氣態離子形成1mol離子晶體釋放的能量，通常取正值．現已知：
2Na（s）+Cl₂（g）═2NaCl（s）△H=-821.8kJ．mol^-1
2Cl（g═Cl（g）△H=-239.4kJ．mol^-1
Na（s）═Na（g）△H=+108.8kJ．mol^-1
Na（g）═Na⁺（g）+e^-△H=+496.0kJ．mol^-1
Cl（g）+e^-═Cl^-（g）△H=-348.7kJ．mol^-1
則NaCl的晶格能為786.7kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根據熱化學方程式的概念書寫熱化學方程式；
（2）根據表中信息判斷哪種物質的熔點在40℃以下，并且單位質量的物質熔化時吸收的熱量多等方面進行分析、考慮，從而得出正確的結論；
（3）氯化鈉的晶格能為反應Na⁺（g）+Cl^-（g）=NaCl（s）中釋放的能量，設該反應的焓變為△H，根據蓋斯定律及已知熱化學方程式進行計算即可．

解答 解：（1）在200℃、101kPa時，H₂與碘蒸氣作用生成2molHI氣體，放出14.9kJ的熱量．熱化學方程式可表示為：H₂（g）+I₂（g）$\frac{\underline{\;\;\;200℃\;\;\;}}{101kPa}$2HI（g）△H=-14.9kJ/mol，
故答案為：H₂（g）+I₂（g）$\frac{\underline{\;\;\;200℃\;\;\;}}{101kPa}$2HI（g）△H=-14.9kJ/mol；
（2）選擇的物質應該具有的特點是：在白天在太陽照射下，某種鹽熔化，熔化時單位質量的物質吸收熱量應該最多，同時價格不能太高，Na₂SO₄•10H₂O的性價比最高，
故答案為：②；
（3）氯化鈉的晶格能為反應Na⁺（g）+Cl^-（g）=NaCl（s）中釋放的能量，設該反應的焓變為△H，
①2Na（s）+Cl₂（g）═2NaCl（s）△H=-821.8kJ．mol^-1
②2Cl（g）═Cl₂（g）△H=-239.4kJ．mol^-1
③Na（s）═Na（g）△H=+108.8kJ．mol^-1
④Na（g）═Na⁺（g）+e^-△H=+496.0kJ．mol^-1
⑤Cl（g）+e^-═Cl^-（g）△H=-348.7kJ．mol^-1
根據蓋斯定律，①×$\frac{1}{2}$+②×$\frac{1}{2}$-③-④-⑤可得：Na⁺（g）+Cl^-（g）=NaCl（s）△H=$\frac{1}{2}$（-821.8kJ．mol^-1）+$\frac{1}{2}$（-239.4kJ．mol^-1）-（+108.8kJ．mol^-1）-（+496.0kJ．mol^-1）-（-348.7kJ．mol^-1）=-786.7kJ/mol，
則氯化鈉的晶格能為786.7kJ/mol，
故答案為：786.7kJ/mol．

點評 本題考查了熱化學方程式的計算、蓋斯定律在反應熱中的計算，題目難度中等，明確熱化學方程式的書寫原則為解答關鍵，注意掌握蓋斯定律的含義及在反應熱計算中的應用方法．