Question

4．圖象法是研究化學反應的焓變的一種常用方法．

（1）已知化學反應A₂（g）+B₂（g）═=2AB（g）的能量變化曲線如圖1所示，判斷下列敘述中正確的是B．
A．每生成2mol AB時吸收 b kJ 熱量
B．該反應熱△H=+（a-b） kJ•mol^-1
C．該反應中反應物的總能量高于生成物的總能量
D．斷裂1mol A-A和1mol B-B鍵時放出a kJ能量
（2）在微生物作用的條件下，NH${\;}_{4}^{+}$經過兩步反應被氧化成NO${\;}_{3}^{-}$．兩步反應的能量變化如2圖所示：1mol NH${\;}_{4}^{+}$（aq）全部氧化成NO${\;}_{3}^{-}$（aq）的熱化學方程式是NH₄⁺ （aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₃^- （aq）+H₂O（l）△H=-346 kJ•mol^-1．
（3）圖3中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氫化物時的焓變數據，根據焓變數據可確定a、b、c、d分別代表哪種元素．
①非金屬元素氫化物的穩定性與氫化物生成熱△H的關系為非金屬元素氫化物越穩定，△H越小，反之亦然．
②寫出硒化氫發生分解反應的熱化學方程式H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）A、依據圖象分析判斷1molA₂和1molB₂反應生成2molAB；
B、反應熱△H=反應物能量總和-生成物能量總和；
C、依據能量圖象分析可知反應物能量低于生成物能量；
D、斷裂化學鍵吸收能量；
（2）由圖可知，第一步熱化學反應為NH₄⁺ （aq）+1.5O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₂^- （aq）+H₂O（l）△H=-273 kJ•mol^-1，第二步熱化學反應為NO₂^- （aq）+0.5O₂（g）=NO₃^- （aq））△H=-73kJ•mol^-1，利用蓋斯定律可計算1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^- （aq）的熱化學方程式；
（3）①根據元素周期律，同一主族元素非金屬性越強，生成氣態氫化物越容易，氣態氫化物越穩定；而根據熱力學，能量越低越穩定，以此進行判斷；
②根據圖象判斷出abcd對應的各氫化物，根據焓變的大小書寫熱化學方程式．

解答 解：（1）A．依據圖象分析判斷1molA₂和1molB₂反應生成2molAB，每生成2molAB吸收（a-b） kJ熱量，故A錯誤；
B．由圖象可知該反應熱△H=+（a-b）kJ•mol^-1，故B正確；
C．由圖象可知，反應物總能量小于生成物總能量，故C錯誤；
D．斷裂化學鍵吸收能量，故D錯誤．
故選B；
（2）由圖可知，第一步熱化學反應為NH₄⁺ （aq）+1.5O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₂^- （aq）+H₂O（l）△H=-273 kJ•mol^-1①，
第二步熱化學反應為NO₂^- （aq）+0.5O₂（g）=NO₃^- （aq））△H=-73kJ•mol^-1②，
由蓋斯定律可知①+②得1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^- （aq）的熱化學方程式為NH₄⁺ （aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₃^- （aq）+H₂O（l）△H=-346 kJ•mol^-1，
故答案為：NH₄⁺ （aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₃^- （aq）+H₂O（l）△H=-346 kJ•mol^-1；
（3）①非金屬元素氫化物的穩定性與生成1mol氫化物時的△H的關系為：根據元素周期律，同一主族元素非金屬性越強，生成氣態氫化物越容易，氣態氫化物越穩定，而能量越低越穩定，所以a、b、c、d依次為：H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O，
故答案為：非金屬元素氫化物越穩定，△H越小，反之亦然；
②由①可知，b為硒化氫的生成熱數據，則硒化氫分解吸熱，△H=-81kJ/mol，所以H₂Se發生分解反應的熱化學反應方程式為：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol，
故答案為：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．

點評 本題考查了化學反應的能量變化，圖象分析判斷以及蓋斯定律的應用，為高頻考點，注意反應熱△H=反應物能量總和-生成物能量總和，題目難度中等．