Question

【题目】碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质。请回答下列问题：

（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：ΔH＝＋88.6 kJ·mol－1， 则M与N较稳定的是_________。

（2）已知CH3OH(l)的燃烧热为726.5 kJ·mol－1，CH3OH(l) ＋1/2 O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，则a________726.5(填“>”、“<”或“＝”)。

（3）使Cl2和H2O(g)通过灼热的炭层，生成HCl和CO2，当有1 mol Cl2参与反应时放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_____________________________________________。

（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1176 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为 __________ 。

（5）已知拆开1 mol H－H键、1 mol N－H键、1 mol N≡N 键分别需要的能量是a kJ、b kJ、c kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 _________________________________ 。

（6）通过以下反应可获得新型能源二甲醚(CH3OCH3)。

①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g) ΔH1＝a kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH2＝b kJ·mol－1

③CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3＝c kJ·mol－1

④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH4＝d kJ·mol－1

则反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)的ΔH＝__________________________________ 。（用含a,b,c,d的式子表示）

Answer 1

【答案】M < 2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)===4HCl(g)＋CO2(g) ΔH ＝－290 kJ·mol－1 98 kJ N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　 ΔH ＝ (3a+c-6b) kJ·mol－1 (2b+2c+d) kJ·mol－1

【解析】

根据键能计算反应热，根据热化学方程式的书写规则书写热方程式，并运用盖斯定律计算反应热。

（1）ΔH，为吸热反应，能量越低越稳定，则M与N相比较稳定的是M；

（2）H2O(g)H2O(l)过程中放热，则a<726.5；

（3）根据热化学方程式的书写规则，此热化学方程式为：2Cl2(g)＋2H2O(g)＋C(s)==4HCl(g)＋CO2(g) ΔH ＝－290 kJ·mol－1；

（4）由热化学方程式4Al(s)＋3TiO2(s)＋3C(s)===2Al2O3(s)＋3TiC(s)　ΔH＝－1176 kJ·mol－1得，4mol铝反应放出1176 kJ热量，反应中铝化合价由0升高到+3，失去12mol电子，所以每转移1 mol电子放出的热量为1176 kJ/12=98 kJ；

（5）在反应N2+3H22NH3中，断裂3molH-H键，1mol N三N键共吸收的能量为：(3a+c)kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×bkJ，该反应吸收的热量为：(3a+c-6b) kJ；
故答案为：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　 ΔH ＝ (3a+c-6b) kJ·mol－1；

（6）结合盖斯定律，找出反应2CO(g)＋4H2(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)可以由2×②+2×③+④得到，则ΔH＝(2b+2c+d) kJ·mol－1。