Question

碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及其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则M、N相比，较稳定的是________。

(2)已知CH₃OH(l)的燃烧热为-726.5 kJ·mol^－1，CH₃OH(l)＋1/2O₂(g)=CO₂(g)＋2H₂(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 Cl₂参与反应时释放出145 kJ热量，写出该反应的热化学方程式：_______________________________。

(4) 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)ΔH＝－290 kJ·mol－1 -1641.0 kJ • mol-1

【解析】

根据反应吸放热判断物质能量高低，进而判断物质的稳定性，根据盖斯定律书写热化学反应方程式并计算反应热。

(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N：△H= +88.6kJ•mol-1，该过程是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，根据反应物的能量越低越稳定，可知M稳定，故答案为：M；

(2)燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，甲醇燃烧生成CO2(g)和H2(g)属于不完全燃烧，放出的热量小于燃烧热，故答案为：<；

(3)有1 mol Cl2参与反应时释放出145kJ热量，2 mol氯气反应放热290 kJ，反应的热化学方程式为：2Cl2(g) +2H2O(g) +C(s)═4HCl(g)+CO2(g)△H= -290 kJ•mol-1，故答案为：2Cl2(g) +2H2O(g)+C(s)═4HCl(g)+CO2(g)△H= -290kJ•mol-1 ；

(4)根据盖斯定律，将反应③×6−①×2−②×6得：4Fe(s)＋3O2(g)2Fe2O3(s)，则ΔH＝−393.5 kJ·mol−1×6−489.0 kJ·mol−1×2+283.0 kJ·mol−1×6＝−1641.0 kJ·mol−1，故答案为：-1641.0 kJ • mol-1。