Question

4．图象法是研究化学反应的焓变的一种常用方法．

（1）已知化学反应A₂（g）+B₂（g）═=2AB（g）的能量变化曲线如图1所示，判断下列叙述中正确的是B．
A．每生成2mol AB时吸收 b kJ 热量
B．该反应热△H=+（a-b） kJ•mol^-1
C．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
D．断裂1mol A-A和1mol B-B键时放出a kJ能量
（2）在微生物作用的条件下，NH${\;}_{4}^{+}$经过两步反应被氧化成NO${\;}_{3}^{-}$．两步反应的能量变化如2图所示：1mol NH${\;}_{4}^{+}$（aq）全部氧化成NO${\;}_{3}^{-}$（aq）的热化学方程式是NH₄⁺ （aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₃^- （aq）+H₂O（l）△H=-346 kJ•mol^-1．
（3）图3中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素．
①非金属元素氢化物的稳定性与氢化物生成热△H的关系为非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然．
②写出硒化氢发生分解反应的热化学方程式H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）A、依据图象分析判断1molA₂和1molB₂反应生成2molAB；
B、反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和；
C、依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量；
D、断裂化学键吸收能量；
（2）由图可知，第一步热化学反应为NH₄⁺ （aq）+1.5O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₂^- （aq）+H₂O（l）△H=-273 kJ•mol^-1，第二步热化学反应为NO₂^- （aq）+0.5O₂（g）=NO₃^- （aq））△H=-73kJ•mol^-1，利用盖斯定律可计算1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^- （aq）的热化学方程式；
（3）①根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定，以此进行判断；
②根据图象判断出abcd对应的各氢化物，根据焓变的大小书写热化学方程式．

解答 解：（1）A．依据图象分析判断1molA₂和1molB₂反应生成2molAB，每生成2molAB吸收（a-b） kJ热量，故A错误；
B．由图象可知该反应热△H=+（a-b）kJ•mol^-1，故B正确；
C．由图象可知，反应物总能量小于生成物总能量，故C错误；
D．断裂化学键吸收能量，故D错误．
故选B；
（2）由图可知，第一步热化学反应为NH₄⁺ （aq）+1.5O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₂^- （aq）+H₂O（l）△H=-273 kJ•mol^-1①，
第二步热化学反应为NO₂^- （aq）+0.5O₂（g）=NO₃^- （aq））△H=-73kJ•mol^-1②，
由盖斯定律可知①+②得1mol NH₄⁺（aq）全部氧化成NO₃^- （aq）的热化学方程式为NH₄⁺ （aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₃^- （aq）+H₂O（l）△H=-346 kJ•mol^-1，
故答案为：NH₄⁺ （aq）+2O₂（g）=2H⁺（aq）+NO₃^- （aq）+H₂O（l）△H=-346 kJ•mol^-1；
（3）①非金属元素氢化物的稳定性与生成1mol氢化物时的△H的关系为：根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定，而能量越低越稳定，所以a、b、c、d依次为：H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O，
故答案为：非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然；
②由①可知，b为硒化氢的生成热数据，则硒化氢分解吸热，△H=-81kJ/mol，所以H₂Se发生分解反应的热化学反应方程式为：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol，
故答案为：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．

点评 本题考查了化学反应的能量变化，图象分析判断以及盖斯定律的应用，为高频考点，注意反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和，题目难度中等．