Question

16．熱化學方程式中的H實際上是熱力學中的一個物理量，叫做焓．一個體系的焓（H）的絕對值到目前為止還沒有辦法測得，但當體系發生變化時，我們可以測得體系的焓的變化，即焓變，用“△H”表示，△H=H（終態）-H（始態）．
（1）對于化學反應A+B=C+D，若H（A）+H（B）＞H（C）+H（D），則該反應的△H為小于0（填“大于”、或“小于”），該反應是放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應；
（2）石墨晶體結構如圖．已知C-C鍵能為aKJ，O-O鍵能為bKJ，C=O鍵為cKJ．請寫出石墨的燃燒熱化學方程式
C（s、石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=+$（\frac{3}{2}a+b-2c）kJ•mo{l}^{-1}$．
（3）已知：
Fe₂O₃（S）+3CO（g）═2Fe（S）+3CO₂（g）△H=-25KJ•mol^-1
Fe₂O₃（S）+CO（g）═2Fe₃O₄（S）+CO₂（g）△H=-47KJ•mol^-1
Fe₂O₃（S）+CO（g）═3FeO（S）+CO₂（g）△H=+19KJ•mol^-1
請寫出CO還原FeO的熱化學方程式：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）化學反應過程中一定伴隨著能量的變化，反應焓變主要是指反應前后的熱量變化；依據能量守恒分析焓變，結合焓變計算：△H=H（終態）-H（始態），H確定反應吸熱放熱；△H＜0為放熱反應；△H＞0為吸熱反應；
（2）石墨晶體結構如圖，1mol碳形成1.5mol的碳碳鍵，所以C（s、石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=+$（\frac{3}{2}a+b-2c）kJ•mo{l}^{-1}$；
（3）依據蓋斯定律的含義，化學反應的△H便是定值，與反應的途徑無關，結合熱化學方程式計算得到；

解答 解：（1）化學反應過程中一定伴隨著能量的變化，反應焓變主要是指反應前后的熱量變化；對于化學反應A+B=C+D，若H（A）+H（B）＞H（C）+H（D）：△H=H（終態）-H（始態），判斷可知△H＜0；反應是放熱反應；
故答案為：小于； 放熱；
（2）石墨晶體結構如圖，1mol碳形成1.5mol的碳碳鍵，所以C（s、石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=+$（\frac{3}{2}a+b-2c）kJ•mo{l}^{-1}$；故答案為：C（s、石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=+$（\frac{3}{2}a+b-2c）kJ•mo{l}^{-1}$；
（3）依據蓋斯定律
①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ•mol^-1
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ•mol^-1
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=19kJ•mol^-1
①×3-③×2+②得到：6FeO（s）+6CO（g）═6Fe（s）+6CO₂（g）△H=-66 kJ•mol^-1
得到熱化學方程式為：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 kJ•mol^-1
故答案為：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 kJ•mol^-1

點評 本題考查了反應的能量變化，反應的焓變計算方法，焓變與物質焓的計算關系，蓋斯定律的計算應用，題目難度中等．