Question

13．（1）汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如下

写出该反应的热化学方程式：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183KJ/mol．
（2）通常人们把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能．键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以估算化学反应的反应热（△H），化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差．

化学键	Si-O	Si-Cl	H-H	H-Cl	Si-Si	Si-C
键能/kJ•mol-1	460	360	436	431	176	347

（3）工业上用高纯硅可通过下列反应制取：SiCl₄（g）+2H₂（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si（s）+4HCl（g），该反应的反应热△H=+236KJ/molkJ/mol．（1 molSi有2molSi-Si）
（3）由磷灰石[主要成分Ca₅（PO₄）₃F]在高温下制备黄磷（P₄）的热化学方程式为：4Ca₅（PO₄）₃F（s）+21SiO₂（s）+30C（s）═3P₄（g）+20CaSiO₃（s）+30CO（g）+SiF₄（g）△H
已知相同条件下：
4Ca₅（PO₄）₃F（s）+3SiO₂（s）═6Ca₃（PO₄）₂（s）+2CaSiO₃（s）+SiF₄（g）△H₁
2Ca₃（PO₄）₂（s）+10C（s）═P₄（g）+6CaO（s）+10CO（g）△H₂
SiO₂（s）+CaO（s）═CaSiO₃（s）△H₃
用△H₁、△H₂和△H₃表示△H，△H=△H₁+3△H₂+18△H₃．
（4）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜．已知：
①Cu（s）+2H⁺（aq）═Cu²⁺（aq）+H₂（g）△H₁=+64.39kJ•mol^-1
②2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H₂=-196.46kJ•mol^-1
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₃=-285.84kJ•mol^-1
在H₂SO₄溶液中，Cu与H₂O₂反应生成Cu²⁺和H₂O的热化学方程式为Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.6KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）根据能量变化图计算反应热，反应热=反应物的键能和-生成物的键能和，从而书写热化学方程式；
（3）化学反应方程式中的反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和．在硅晶体中每个硅原子和其它4个硅原子形成4个共价键，所以每个硅原子含有2个共价键；
（4）可以运用盖斯定律来计算化学反应的焓变；
（5）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；

解答 解：（1）该反应中的反应热=反应物的键能和-生成物的键能和=（945+498）kJ/mol-2×630kJ/mol=+183kJ/mol，所以N₂和O₂反应生成NO的热化学反应方程式为N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183kJ•mol^-1；
故答案为：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+183KJ/mol；
（3）反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和，即△H=360kJ/mol×4+436kJ/mol×2-176kJ/mol×2-431kJ/mol×4=+236 kJ/mol，故答案为：+236KJ/mol；
（4）热化学方程式4Ca₅（PO₄）₃F（s）+2lSiO₂（s）+30C（s）=3P₄（g）+20CaSiO₃（s）+30CO（g）+SiF₄可以将下列三个反应相加得到：4Ca₅（PO₄）₃F（s）+3SiO₂（s）=6Ca₃（PO₄）₂（s）+2CaSiO₃（s）+SiF₄（g）△H₁；6Ca₃（PO₄）₂（s）+30C（s）=3P₄（g）+18CaO（s）+30CO（g）3△H₂；18SiO₂（s）+18CaO（s）=18CaSiO₃（s）18△H₃；根据盖斯定律可得△H=△H₁+3△H₂+18△H₃，
故答案为：△H₁+3△H₂+18△H₃；
（5）①Cu（s）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+H₂（g）△H=+64.39kJ/mol
②2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.46kJ/mol
③H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.84kJ/mol
依据盖斯定律①+$\frac{1}{2}$②+③得到：Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.6KJ/mol；
故答案为：Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.6KJ/mol；

点评 本题考查了热化学方程式的计算书写，盖斯定律的计算应用，题目难度中等．注意基础的掌握．