Question

【題目】碳是形成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____________。

（2）已知CH3OH(l)的燃燒熱為726.5kJ·mol－1，CH3OH(l) + 1/2O2(g) ═ CO2(g) + 2H2O(g)

△H=－akJ·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1molCl2參與反應時釋放出145kJ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。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質可作耐高溫材料，4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)═2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=－1176kJ·mol－1，則反應過程中，每轉移1mol電子放出的熱量為_________________。

（5）已知：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0kJ·mol－1

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=－283.0kJ·mol－1

C(石墨)+O2(g) =CO2(g) △H=－393.5kJ·mol－1

則4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H=______________。

Answer 1

【答案】M＜2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) △H=－290kJ·mol－198kJ－1641.0 kJ·mol－1

【解析】（1）△H>0，因此N的能量更大，而物質的能量越高越不穩定，較穩定的是M。

（2）燃燒熱表達中，H元素生成液態水，反應原理中產物為氣態水，則釋放的能量更少，所以a＜726.5。

（3）該反應化學方程式為2Cl2+2H2O+C=4HCl+CO2 ，題目條件下1 mol Cl2參與反應釋放的熱量為145kJ，2molCl2參與反應釋放熱量為290kJ，熱化學方程式需要標明各物質狀態，反應熱單位為kJ·mol-1。

（4）原反應轉移電子電子數為12mol，因此轉移1mol電子釋放的能量為1179/12=98kJ。

（5）已知的三個反應依次標記為ⅠⅡⅢ，則反應4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)可以用
-2Ⅰ+6Ⅲ-6Ⅱ進行換算，該反應△H=-2 △HⅠ +6△HⅢ -6△H Ⅱ=-2×489+6×（-393.5）-6×（-283.0）=-1641.0 kJ·mol－1。