题目内容

19.根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或几步完成这个总过程的热效应是相等的”观点来计算反应热.
(1)已知:P4(s,白磷)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2983.2kJ•mol-1
P(s,红磷)+$\frac{5}{4}$O2(g)═$\frac{1}{4}$P4O10(s)△H=-738.5  kJ•mol-1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(白磷,s)═4P(红磷,s)△H=-29.2kJ•mol-1;相同状况下,能量较低的是红磷;白磷的稳定性比红磷低(填“高”或“低”).
(2)已知反应:
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H2
$\frac{1}{2}$N2(g)+$\frac{3}{2}$H2(g)═NH3(g)△H3
利用上述三个反应,计算4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g)的反应焓变为6△H1+2△H2-4△H3 (用含△H1、△H2、△H3的式子表示).

分析 (1)利用盖斯定律及已知热化学方程式写出目标反应的热化学方程式;物质的能量越低,越稳定,据此判断白磷和红磷的稳定性;
(2)根据盖斯定律,①×6+2×②-4×③可得热化学方程式4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g),据此计算出该反应的焓变.

解答 解:(1)P4(白磷,s)+5O2(g)=P4O10(s)△H=-2983.2kJ•mol-1 ①
P(红磷,s)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)△H=-738.5kJ•mol-1 ②
据盖斯定律,①-②×4可得:P4(白磷,s)═4P(红磷,s)△H=-29.2kJ•mol-1
从上面的热化学方程式可知,白磷转化为红磷是放热反应,白磷比红磷能量高;因为能量越低越稳定,所以红磷比白磷稳定,
故答案为:P4(白磷,s)═4P(红磷,s)△H=-29.2kJ•mol-1;红磷;低;
(2):①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H1
②N2(g)+2O2═2NO2(g)△H2
③$\frac{1}{2}$N2(g)+$\frac{3}{2}$H2(g)═NH3(g)△H3
利用上述三个反应,结合盖斯定律①×6+2×②-4×③得:4NH3(g)+7O2(g)═4NO2(g)+6H2O(g)△H=6△H1+2△H2-4△H3
故答案为:6△H1+2△H2-4△H3

点评 本题考查了盖斯定律在热化学方程式计算中的应用,题目难度中等,注意掌握热化学方程式的书写原则,明确盖斯定律的含义及在热化学方程式计算中的应用方法.

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(2)①CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ•mol-1
②CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H=-91kJ•mol-1
则CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)△H=+115kJ/mol.
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