Question

（1）科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮“的新方法．曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生反应，
2N₂（g）+6H₂O（1）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=akj．mol^-1，
已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kj．mol^-1，
     2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（1）△H=-571.6kj．mol^-1，
则2N₂（g）+6H₂O（1）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=

 

；
（2）白磷与氧可发生如下反应：P₄+5O₂=P₄O₁₀．已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：
P-P  akJ?mol^-1、P-O bkJ?mol^-1、P=O ckJ?mol^-1、O=O  dkJ?mol^-1．
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是

 

．
A．（6a+5d-4c-12b）kJ?mol^-1
B．（4c+12b-6a-5d）kJ?mol^-1
C．（4c+12b-4a-5d）kJ?mol^-1
D．（4a+5d-4c-12b）kJ?mol^-1
（3）0.3mol气态高能燃料乙硼烷（B₂H₆）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出 649.5kJ的热量，则该反应的热化学方程式

 

，又已知H₂O（l）转化为H₂O（g）的△H=+44kJ?mol^-1，则11.2L（标准状况）气态乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是

 

．
（4）反应 A+B→C（△H＜0）分两步进行 ①A+B→X （△H＞0）②X→C（△H＜0）
下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,有关反应热的计算

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）利用盖斯定律计算；
（2）反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，据此计算判断．注意每摩尔P₄中含有6molP-P键；
（3）0.3mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5KJ的热量，则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出2165KJ的热量，根据盖斯定律写出其热化学反应方程式，后根据物质的物质的量与反应放出的热量成正比来解答；
（4）根据物质具有的能量进行计算：△H=E（生成物的总能量）-E（反应物的总能量），当反应物的总能量大于生成物的总能量时，反应放热，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，反应吸热，以此解答该题．

解答： 解：（1）已知：①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1
则利用盖斯定律，将①×2-②×3可得常温下氮气与水反应生成氨气与氧气的热化学方程式为2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）
△H=2×（-92.4kJ?mol^-1）-3×（-571.6kJ?mol^-1）=+1536kJ?mol^-1，
故答案为：+1536kJ?mol^-1；
（2）各化学键键能为P-P  a kJ?mol^-1、P-O b kJ?mol^-1、P=O c kJ?mol^-1、O=O  d kJ?mol^-1．
反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，
所以反应P₄+5O₂=P₄O₁₀的反应热△H=6akJ?mol^-1+5dkJ?mol^-1-（4ckJ?mol^-1+12bkJ?mol^-1）=（6a+5d-4c-12b）kJ?mol^-1，
故选：A；
（3）0.3mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5KJ的热量，则1mol气态高能燃料乙硼烷在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出2165KJ的热量，反应的热化学方程式为：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol，
①B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol，
②H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44kJ/moL，
由盖斯定律可知①+②×3得：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（g）△H=-2033kJ/mol，
11.2L（标准状况）即0.5mol乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是2033kJ×0.5=1016.5kJ，
故答案为：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol；1016.5；
（4）由反应 A+B→C（△H＞0）分两步进行 ①A+B→X （△H＞0）②X→C（△H＜0），可以看出，A+B→C（△H＞0）是吸热反应，A和B的能量之和小于C，
由①A+B→X （△H＞0）可知这步反应是吸热反应，故X的能量大于A+B，X→C（△H＜0）是放热反应，X 的能量大于C；图象B符合；
故选B．

点评：考查盖斯定律的应用，反应热与化学键键能的关系，热化学方程式的书写，物质具有的能量和反应热的关系等，难度中等，注意从物质能量、键能理解反应热．