Question

12．试回答下列各题：
（1）如图1所示是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ/mol．
（2）化学反应的焓变与反应物和生成物的键能有关．
①已知：H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）
△H=-185kJ•mol^-1

请填空：

共价键	H-H	Cl-Cl	H-Cl
键能/（kJ•mol-1）	436	247	432

②H-Cl的键能是432kJ•mol^-1
③图2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，试写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．
（3）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）
△H=-25kJ•mol^-1①
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）
△H=-47kJ•mol^-1②
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）
△H=+19kJ•mol^-1③
请写出CO还原FeO的热化学方程式：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）右图是NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，反应焓变=E₁-E₂，依据热化学方程式书写方法写出NO₂和CO反应的热化学方程式；
（2）①根据△H=反应物总键能-生成物总键能计算；
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；
（3）盖斯定律盖斯定律盖斯定律的含义是反应热是状态函数，与反应途径无关，根据目标方程式将已知的热化学方程式运用叠加的方法，得到目标方程式，反应热作相应的运算．

解答 解：（1）结构NO₂和CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图可知，反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，反应焓变=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，标注物质聚集状态和对应焓变，写出NO₂和CO反应的热化学方程式为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol，
故答案为：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol；
（2）①△H=436kJ/mol+243kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得：E（H-Cl）=432kJ/mol，
故答案为：432kJ•mol^-1；
②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；
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；
（3）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ/mol，
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ/mol，
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19kJ/mol，
根据盖斯定律（3×①-②-2×③）×$\frac{1}{6}$得：Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=$\frac{（-82kJ•mo{l}^{-1}）×3-（-47kJ•mo{l}^{-1}）-（+19kJ•mo{l}^{-1}）×2}{6}$=-11KJ/mol，
故答案为：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11kJ/mol．

点评 本题考查了盖斯定律在热化学方程式中的应用，题目难度中等，明确盖斯定律的概念及含义为解答关键，注意掌握热化学方程式的书写原则，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．