Question

12．碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质．请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
$?_{暗处}^{光照}$△H═88.6kJ•mol^-1
则M、N相比，较稳定的是M．
（2）已知CH₃OH（l）的燃烧热为726.5kJ•mol^-1，CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=-a kJ•mol^-1，则a＜726.5（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）使Cl₂和H₂O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO₂，当有1mol Cl₂参与反应时释放出145kJ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=-290kJ•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=-1176kJ•mol^-1，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为98kJ．
（5）已知：Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+489.0kJ•mol^-1111．Com]
CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1
C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
则4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1641.0kJ•mol^-1．

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1mol Cl₂参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，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1 176kJ÷12=98kJ；
（5）已知：①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+489.0kJ•mol^-1
②CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1111]
③C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
则关键盖斯定律可知（③×3-①-②×3）×2即得．

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；
故答案为：＜；
（3）有1mol Cl₂参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290kJ•mol^-1 ；
故答案为：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290kJ•mol^-1 ；
（4）4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1176kJ•mol^-1，转移12mol电子放热1176KJ，则反应过程中，每转移1mol电子放热98kJ，
故答案为：98kJ；
（5）已知：①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+489.0kJ•mol^-1
②CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1111]
③C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
则关键盖斯定律可知（③×3-①-②×3）×2即得到4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）的△H=-1641.0kJ•mol^-1，故答案为：-1641.0kJ•mol^-1．

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．