Question

3．（1）由金紅石?TiO2?制取單質Ti，涉及到的步驟為：TiO₂→TiCl₄$\stackrel{鎂/800℃/Ar}{→}$$\stackrel{鎂/800℃/Ar}{→}$  Ti
已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；?△H=-393?5kJ•mol^?1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）；?△H=-566kJ•mol^?1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）+O₂（g）；?△H=+141kJ•mol^?1
則TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）═TiCl₄（s）+2CO（g）的?△H=-80kJ•mol^?-1                     
（2）①P₄（s，白磷）+5O₂（g）=P₄O₁₀（s）△H₁=-2983.2kJ/mol
②P（s，紅磷）+$\frac{5}{4}$O₂（g）=$\frac{1}{4}$P₄O₁₀（s）△H₂=-738.5kJ/mol
則白磷轉化為紅磷的熱化學方程式P₄（s，白磷）=4P（s，紅磷）△H=-29.2kJ•mol^?-1．相同的狀況下，能量較低的是紅磷；白磷的穩定性比紅磷低（填“高”或“低”）．
（3）在25℃、101kPa時，1.00g C₆H₆（l）燃燒生成CO₂（g）和H₂O（l），放出41.8kJ的熱量，C₆H₆的燃燒熱為-3260.4kJ•mol^?-1kJ•mol^-1，該反應的熱化學方程式為C₆H₆（l）+O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3260.4kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據蓋斯定律將三個化學方程式進行處理，根據蓋斯定律①×2-②+③得；
（2）利用蓋斯定律可以解答，從待求反應出發，分析待求反應中的反應物和生成物在已知反應中的位置，通過相互加減可得．物質的能量越低越穩定；
（3）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，計算1mol C₆H₆（l）完全燃燒放出的熱量，結合熱化學方程式的書寫方法寫出熱化學方程式；

解答 解：（1）根據蓋斯定律①×2-②+③得TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）△H=（-393.5kJ•mol^-1）×2-（-566kJ•mol^-1）+（+141kJ•mol^-1），
即TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）△H=-80kJ/mol，
故答案為：-80 kJ•mol^?-1 ；
（2）已知：P₄（s，白磷）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H=-2983.2kJ•mol^-1　①，
P（s，紅磷）+$\frac{5}{4}$O₂（g）═$\frac{1}{4}$P₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ•mol^-1　②，
據蓋斯定律，①-②×4可得：P₄（s，白磷）═4P（s，紅磷）△H=-29.2 kJ•mol^-1
從上面的熱化學方程式可見，相同狀況下，白磷比紅磷能量高；因為能量越低越穩定，所以紅磷比白磷穩定．
故答案為：P₄（s，白磷）═4P（s，紅磷）△H=-29.2 kJ•mol^-1； 紅磷； 低；
（3）1.00g C₆H₆（l）在O₂中完全燃燒生成CO₂（g）和H₂O（l），放出41.8kJ的熱量，則1molC₆H₆（l）在氧氣中完全燃燒放出的熱量為41.8×78=3260.4KJ，因此C₆H₆（l）的燃燒熱為△H=-3260.4kJ/mol；C₆H₆（l）燃燒熱的熱化學方程式為C₆H₆（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3 260.4 kJ/mol，
故答案為：3260.4kJ/mol；C₆H₆（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3 260.4 kJ/mol．

點評 本題考查反應熱的計算，蓋斯定律求反應熱，題目難度不大，注意蓋斯定律的應用，掌握基礎是解題關鍵．