Question

5．（1）氯元素的最高价氧化物为无色液体，0.25mol该物质与一定量水混合得到一种稀溶液，并放出QkJ的热量．写出该反应的热化学方程式：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）═2HClO₄（aq）△H=-4QkJ/mol；
（2）已知：Fe₂O₃（s）+$\frac{3}{2}$C（s）═$\frac{3}{2}$CO₂（g）+2Fe（s）△H=+234.1kJ•mol^-1；C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1，则2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═Fe₂O₃（s）的△H是-824.4kJ•mol^-1；
（3）意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N₄分子结构（如图1所示）．已知断裂1molN-N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ．根据以上信息和数据，写出N₄气体转变为N₂的热化学方程式：N₄（g）═2N₂（g）△H=-882kJ/mol；
（4）图2是丙烷（C₃H₈）、二甲醚（CH₃OCH₃）燃烧过程中能量变化图，其中x为各自反应中对应的系数．根据该图写出二甲醚燃烧的热化学方程式：CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）→2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）Cl的最高价氧化物为Cl₂O₇，与水反应生成HClO₄，以此书写热化学方程式；
（2）根据盖斯定律由已知的热化学方程式乘以相应的数值进行加减，来构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的数值进行加减，据此判断；
（3）根据化学键断裂要吸收热量，形成化学键要放出热量，1molN₄气体中含有6molN-N键，可生成2molN₂，形成2molN≡N键，则1molN₄气体转变为N₂化学键断裂断裂吸收的热量为6×167KJ=1002KJ，形成化学键放出的热量为1884KJ，所以反应放热，放出的热量为1884KJ-1002KJ=882KJ；
（4）根据生成1mol水放出的热量计算反应热，生成1mol水时，二甲醚燃烧放出485KJ的热量，则生成3mol水，放出的热量为3×485KJ=1455KJ，结合热化学方程式书写方法写出．

解答 解：（1）Cl的最高价氧化物为Cl₂O₇，与水反应生成HClO₄，反应的化学方程式为Cl₂O₇+H₂O=2HClO₄，0.25mol时放出的热量为QkJ，则1mol反应放出4QKJ的热量，反应的热化学方程式为Cl₂O₇（l）+H₂O（l）=2HClO₄（aq）△H=-4QkJmol^-1，
故答案为：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）=2HClO₄（aq）△H=-4QkJmol^-1；
（2）：①Fe₂O₃（s）+$\frac{3}{2}$C（s）═$\frac{3}{2}$CO₂（g）+2Fe（s）△H=+234.1kJ/mol
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
由盖斯定律②×$\frac{3}{2}$-①得：2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=（-393.5kJ•mol^-1）×$\frac{3}{2}$-234.1kJ•mol^-1
即2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=-824.4kJ•mol^-1，故答案为：-824.4；
（3）1molN₄气体中含有6molN-N键，可生成2molN₂，形成2molN≡N键，则1molN₄气体转变为N₂化学键断裂断裂吸收的热量为6×167KJ=1002KJ，形成化学键放出的热量为1884KJ，所以反应放热，放出的热量为1884KJ-1002KJ=882KJ，故应为放出882KJ热量，则1molN₄气体转变为N₂的热化学方程式：
N₄ （g）=2N₂（g）△H=-882KJ/mol，
故答案为：N₄ （g）=2N₂（g）△H=-882KJ/mol；
（4）由图象可知生成1mol水时，二甲醚燃烧放出485KJ的热量，则生成3mol水，放出的热量为3×485KJ=1455KJ，
所以热化学方程式为CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）$\stackrel{点燃}{→}$2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ•mol^-1，
故答案为：CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）$\stackrel{点燃}{→}$2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ•mol^-1．

点评 本题考查了热化学方程式书写方法，反应焓变的计算应用，图象分析判断，掌握基础是解题关键，题目较简单．