Question

10．试回答下列各问题：
（1）如图Ⅰ所示是1mol 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）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1．
（2）化学反应的能量变化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；
E（H-H）=436kJ/mol，E（Cl-Cl）=247kJ/mol，则E（H-Cl）=434KJ/mol．
②图Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲生成氢化物时的△H数据，根据△H数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素，试写出硒化氢在标准状况下，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                                          ①
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）
△H=-47kJ/mol                                        ②
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）
△H=+19kJ/mol                                        ③
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）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量368-134=234kJ，根据热化学方程式书写原则进行书写；
（2）①反应热=反应物总键能-生成物总键能，据此计算；
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，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）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式．

解答 解：（1）由图可知，1mol NO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO放出热量368-134=234kJ，反应热化学方程式为NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1，
故答案为：NO₂（g）+CO（g）=NO（g）+CO₂（g）△H=-234 kJ•mol^-1；
（2）①436kJ/mol+247kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=434KJ/mol，故答案为：434KJ/mol；
②a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，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：H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O；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
依据盖斯定律③×2+②-①×3得到：6FeO（s）+6CO（g）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=-66 KJ/mol；
即热化学方程式为：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol；
故答案为：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol．

点评 本题考查了利用盖斯定律进行有关反应热的计算知识，题目难度中等，注意掌握盖斯定律的含义及应用盖斯定律书写热化学方程式的方法．