题目内容

【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:

M、N相比, 较稳定的是____

(2)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=-1 176 kJ·mol-1,则反应过程中,每转移1 mol电子放出的热量为________

(3)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436 kJ、391 kJ、946 kJ,N2H2反应生成NH3的热化学方程式为_________________

(4)根据下列热化学方程式:

①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol1

②H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol1

③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-870.3 kJ·mol1

可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为________

【答案】 M 98kJ N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol1 -488.3 kJ·mol1

【解析】分析:(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)所给反应中转移12个电子,故每转移1mol电子放出的热量为=98 kJ。

(3)在反应N2+3H22NH3中,断裂3molH-H键,1mol N≡ N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ;

(4)根据热化学方程式和盖斯定律进行分析计算,通过热化学方程式×2×2相加再减去消去二氧化碳和水得到所求的热化学方程式注意热化学方程式改变系数焓变随之改变

详解:(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,

ΔH=+88.6 kJ·mol1过程是吸热反应,N暗处转化为M,是放热反应能量越低越稳定,说明M稳定
因此,本题正确答案是:M;
(2) 4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s)  ΔH=-1 176 kJ·mol-1,转移12mol电子放热1 176 kJ,则反应过程中,每转移1mol电子放热98 kJ,
因此,本题正确答案是: 98 kJ。

(3)在反应N2+3H22NH3中,断裂3molH-H键,1mol N≡ N键共吸收的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ,生成2mol NH3,共形成6mol N-H键,放出的能量为:6×391kJ=2346kJ,吸收的热量少,放出的热量多,该反应为放热反应,放出的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,即N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1,故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1

(4)C(s)O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol1

H2(g)1/2O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8 kJ·mol1

CH3COOH(l)2O2(g)===2CO2(g)2H2O(l) ΔH3=-870.3 kJ·mol1

根据盖斯定律热化学方程式×2+②×2-③得到: ΔH=-488.3 kJ·mol1

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