Question

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：

△H=+88.6kJ/mol

则M与N相比，较稳定的是____。

(2)已知CH₃OH⑴的燃烧热为726.5kJ·mol^-1，CH₃OH(l) + l/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂(g)

△H=-akJ·mol^-1，则a_______726.5 (填“>”、“<”或 “=”）

(3)将Cl₂和H₂O(g)通过灼热的木炭层，生成HCl和CO₂。当有1mol Cl₂参与反应时释放出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)  △H=-1176kJ·mol^-1，则27g铝粉完全反应放出的热量为_____________。

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

CO(g)+l/2O₂(g)=CO₂(g)    △H=-283. 0kJ • mol^-1

C (石墨)+O₂(g)=CO₂(g)       △H=-393.5kJ • mol^-1

则4Fe (s)+3O₂(g) =2Fe₂O₃ (s)  △H=____________。

Answer

M < 2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) △H=-290kJ • mol-1 294kJ -1641.0 kJ • mol-1

【解析】

试题本题考查反应热的计算，热化学方程式的书写，反应热与物质稳定性的关系。

（1）M转化成N为吸热反应，则1molM具有的总能量低于1molN具有的总能量，M较稳定。

（2）CH3OH(l)的燃烧热为726.5kJ·mol-1，CH3OH(l)燃烧热表示的热化学方程式为：CH3OH(l) + 3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5kJ·mol-1，H2燃烧生成H2O（l）放热，则a726.5。

（3）根据题意写出方程式2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g)，有1mol Cl2参与反应时释放出145 kJ热量，则2 mol Cl2参与反应时释放出290 kJ热量，反应的热化学方程式为2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO2(g) △H=-290kJ • mol-1。

（4）根据热化学方程式知4molAl完全反应释放1176kJ的热量，27gAl即1molAl完全反应释放的热量为1176kJ/4=294kJ。

（5）对三个反应编号：Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+489.0 kJ • mol-1（①）

CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g) △H=-283. 0kJ • mol-1（②）

C (石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ • mol-1（③）

运用盖斯定律，③6-②6-①得，4Fe (s)+3O2(g) =2Fe2O3 (s) △H=（-393.5kJ • mol-1）6-（-283. 0kJ • mol-1）6-（+489.0 kJ • mol-1）2=-1641.0 kJ • mol-1，反应4Fe (s)+3O2(g) =2Fe2O3 (s)的ΔH=-1641.0 kJ • mol-1。