题目内容

20.按要求回答下列问题:
(1)已知在200℃,101kPa时,H2与碘蒸气作用生成1mol HI放出7.45kJ热量,则该反应的热化学方程式为H2(g)+I2(g)$\frac{\underline{\;\;\;200℃\;\;\;}}{101kPa}$2HI(g)△H=-14.9kJ/mol.
(2)太阳能的开发和利用是21世纪一个重要课题.利用储能介质储存太阳能的原理是:白天在太阳照射下使某种盐熔化,吸收热量,晚间熔盐固化释放出相应能量.已知下列数据:
序号熔点/℃熔化热/kJ.mol-1参考价格/元.kg-1
CaCl2•6H2O29.037.3780~850
Na2SO4•10H2O32.477.0800~900
Na2HPO4•12H2O36.1100.11800~2400
Na2SiO3•5H2O52.549.71400~1800
其中最适宜作为储能介质的是②.(选填物质序号)
(3)离子晶体晶格能的定义是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量,通常取正值.现已知:
2Na(s)+Cl2(g)═2NaCl(s)△H=-821.8kJ.mol-1
2Cl(g═Cl(g)△H=-239.4kJ.mol-1
Na(s)═Na(g)△H=+108.8kJ.mol-1
Na(g)═Na+(g)+e-△H=+496.0kJ.mol-1
Cl(g)+e-═Cl-(g)△H=-348.7kJ.mol-1
则NaCl的晶格能为786.7kJ/mol.

分析 (1)根据热化学方程式的概念书写热化学方程式;
(2)根据表中信息判断哪种物质的熔点在40℃以下,并且单位质量的物质熔化时吸收的热量多等方面进行分析、考虑,从而得出正确的结论;
(3)氯化钠的晶格能为反应Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s)中释放的能量,设该反应的焓变为△H,根据盖斯定律及已知热化学方程式进行计算即可.

解答 解:(1)在200℃、101kPa时,H2与碘蒸气作用生成2molHI气体,放出14.9kJ的热量.热化学方程式可表示为:H2(g)+I2(g)$\frac{\underline{\;\;\;200℃\;\;\;}}{101kPa}$2HI(g)△H=-14.9kJ/mol,
故答案为:H2(g)+I2(g)$\frac{\underline{\;\;\;200℃\;\;\;}}{101kPa}$2HI(g)△H=-14.9kJ/mol;
(2)选择的物质应该具有的特点是:在白天在太阳照射下,某种盐熔化,熔化时单位质量的物质吸收热量应该最多,同时价格不能太高,Na2SO4•10H2O的性价比最高,
故答案为:②;
(3)氯化钠的晶格能为反应Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s)中释放的能量,设该反应的焓变为△H,
①2Na(s)+Cl2(g)═2NaCl(s)△H=-821.8kJ.mol-1
②2Cl(g)═Cl2(g)△H=-239.4kJ.mol-1
③Na(s)═Na(g)△H=+108.8kJ.mol-1
④Na(g)═Na+(g)+e-△H=+496.0kJ.mol-1
⑤Cl(g)+e-═Cl-(g)△H=-348.7kJ.mol-1
根据盖斯定律,①×$\frac{1}{2}$+②×$\frac{1}{2}$-③-④-⑤可得:Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s)△H=$\frac{1}{2}$(-821.8kJ.mol-1)+$\frac{1}{2}$(-239.4kJ.mol-1)-(+108.8kJ.mol-1)-(+496.0kJ.mol-1)-(-348.7kJ.mol-1)=-786.7kJ/mol,
则氯化钠的晶格能为786.7kJ/mol,
故答案为:786.7kJ/mol.

点评 本题考查了热化学方程式的计算、盖斯定律在反应热中的计算,题目难度中等,明确热化学方程式的书写原则为解答关键,注意掌握盖斯定律的含义及在反应热计算中的应用方法.

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