Question

11．关于热化学
（1）甲烷的燃烧热为△H=-890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol．
（2）500℃、30MPa下，将0.5mol N₂和1.5mol H₂置于密闭容器中，生成0.5mol NH₃放热19.3kJ，其热化学方程式为N₂（g）+3H2（g）=2NH₃（g）△H（773K，30MPa）=77.2KJ/mol．
（3）含20.0g的稀NaOH溶液与足量稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）；△H=-57.4kJ•mol^-1．
（4）已知：
P₄（白磷，s）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）△H=-2983.2kJ/mol
P（红磷，s）+$\frac{5}{4}$O₂（g）═$\frac{1}{4}$P₄O₁₀（s）△H=-738.5kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式P₄（s，白磷）═4P（s，红磷）△H=-29.2 kJ•mol^-1相同状况下，白磷的稳定性比红磷低  （填“高”或“低”）．
（5）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定．现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol
3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学反应方程式：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量；
（2）0.5molN₂和1.5molH₂置于密闭容器中充分反应生成NH₃（g），生成0.5mol NH₃放热19.3kJ，标注物质聚集状态和对应反应的焓变书写热化学方程式，注意温度压强标注；
（3）含NaOH 20.0g的稀溶液中含有0.5mol氢氧化钠，与足量稀盐酸反应放出28.7kJ的热量，则1molNaOH反应放热57.4kJ；
（4）利用盖斯定律可以解答，从待求反应出发，分析待求反应中的反应物和生成物在已知反应中的位置，通过相互加减可得；
（5）根据盖斯定律将三个化学方程式进行处理，①×3-②-③×2计算得到．

解答 解：（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol；
（2）500℃、30MPa下，0.5molN₂和1.5molH₂置于密闭容器中充分反应生成NH₃（g），生成0.5mol NH₃放热19.3kJ，生成2molNH₃放热77.2KJ，热化学方程式为：N₂（g）+3H2（g）=2NH₃（g）△H（773K，30MPa）=77.2KJ/mol，
故答案为：N₂（g）+3H2（g）=2NH₃（g）△H（773K，30MPa）=77.2KJ/mol；
（3）含NaOH 20.0g的稀溶液与足量的稀盐酸反应，放出28.7kJ的热量，反应的热化学方程式为：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.4kJ/mol，
故答案为：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l），△H=-57.4kJ•mol^-1，低；
（4）已知：①P₄（s、白磷）+5O₂（g）═P₄O₁₀（s）；△H=-2983.2kJ•mol^-1
②P（s、红磷）+$\frac{5}{4}$O₂（g）═$\frac{1}{4}$P₄O₁₀（s）；△H=-738.5kJ•mol^-1
据盖斯定律，①-②×4可得：P₄（s，白磷）═4P（s，红磷）△H═-2983.2kJ•mol^-1-（-738.5kJ•mol^-1）×4=-29.2 kJ•mol^-1
能量越高越活泼，白磷变化为红磷发热，说明白磷能量高，稳定性低，
故答案为：P₄（s，白磷）═4P（s，红磷）△H=-29.2 kJ•mol^-1；低；
（5）Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol ①
3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol ②
Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol ③
①×3-②-③×2得
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=（-24.8kJ/mol）×3-（-47.2kJ/mol）-（+640.5kJ/mol）×2=-1308.0kJ/mol，
即 CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol，
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol．

点评 本题考了应用查盖斯定律进行反应热的计算，热化学方程式的书写，燃烧热、中和热的概念分析，容易出错，题目有一定的难度．