Question

12．碳单质及化合物在人类生产生活中有很重要的作用，是主要的能源物质．请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图：
△H=+88.6kJ/mol
则M、N相比，较稳定的是M．（用字母“M”或“N”表示）
（2）已知CH₃OH（l）的燃烧热△H=-238.6kJ/mol，CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=a kJ/mol，则a＞-238.6（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）使Cl₂和H₂O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO₂，当有0.5mol Cl₂参与反应时释放出70kJ热量，写出该反应的热化学方程式：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-280kJ•mol^-1．
（4）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质．将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1200kJ/mol，则反应过程中，还原产物是TiC，每转移1mol电子放出的热量为100kJ．

Answer 1

分析 （1）M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定；
（2）甲醇燃烧生成CO₂（g）和H₂（g）属于不完全燃烧，放出的热量少，故a＞-238.6；
（3）有0.5mol Cl₂参与反应时释放出70kJ热量，2mol氯气反应放热280kJ，注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式；
（4）所给反应中转移12个电子，故每转移1mol电子放出的热量为$\frac{1200KJ}{12}$=100kJ．

解答 解：（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，：△H=+88.6kJ•mol^-1，过程是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，能量越低越稳定，说明M稳定；
故答案为：M；
（2）燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，甲醇燃烧生成CO₂（g）和H₂（g）属于不完全燃烧，放出的热量小于燃烧热，焓变为负值比较大小可知，a＞-238.6KJ/mol，
故答案为：＞；
（3）有0.5mol Cl₂参与反应时释放出70kJ热量，2mol氯气反应放热280kJ，反应的热化学方程式为：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-280kJ•mol^-1 ；
故答案为：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-280kJ•mol^-1 ；
（4）4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1200kJ/mol，则反应过程中，碳化合价0价降低为-4价做氧化剂被还原生成TiC，还原产物是TiC，转移12mol电子放热1200KJ，则反应过程中，每转移1mol电子放热100kJ，
故答案为：TiC；100．

点评 本题考查了化学反应能量变化，燃烧热概念分析判断，氧化还原反应电子转移的计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．