Question

能源是人类生存和发展的重要支柱．研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的理论意义．已知下列热化学方程式：
①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-570kJ?mol^-1；
②H₂（g）+

1

2

2O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-242kJ?mol^-1；
③C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₃=-110.5kJ?mol^-1；
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₄=-393.5kJ?mol^-1；
⑤CO₂（g）+2H₂O（g）═2CH₄（g）+2O₂（g）△H₅=+890kJ?mol^-1
回答下列问题：
（1）上述反应中属于吸热反应的是

 

．
（2）H₂的燃烧热为

 

．
（3）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然难直接测定，但可通过间接的方法求得．已知C（s）+H₂O（g）═H₂（g）+CO（g）△H₆=a kJ?mol^-1；则a=

 

；该反应的熵△S

 

0 （选填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）C（s）+CO₂（g）═2CO（g）△H₇=

 

．
（5）在298K下，C、Al的单质各1mol完全燃烧，分别放出热量aKJ和bKJ．又知一定条件下，Al能将C从CO₂置换出来，写出此置换反应的热化学方程式

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）根据热化学方程式判断，当△H＜0时，为放热反应，△H＞0时为吸热反应；
（2）根据燃烧热的定义判断；
（3）利用③-②可计算C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）的反应热；
（4）依据反应③④结合盖斯定律计算得到所需热化学方程式的焓变；
（5）依据①②和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；

解答： 解：（1）由△H＞0时为吸热反应可知，⑤为吸热反应，故答案为：⑤；
（2）由①可知氢气的燃烧热为△H=

1

2

×（-570kJ/mol）=-285kJ/mol，故答案为：285kJ/mol；
（3）已知②H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242kJ/mol；
③C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL；
由盖斯定律，将③-②可得C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）△H=（-110.5kJ/mol）-（-242kJ/mol）=+131.5kJ/mol，该反应吸热，且△S＞0，则反应能自发进行，应该高温下，
故答案为：+131.5；＞； 
（4）③C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₃=-110.5kJ?mol^-1；
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₄=-393.5kJ?mol^-1；
依据盖斯定律③×2-④得到C（s）+CO₂（g）═2CO（g）△H₇=+172.5 kJ?mol^-1；
故答案为：+172.5 kJ?mol^-1 ；
（5）由题意可写出热化学方程式：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-a kJ?mol^-1，②4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4b kJ?mol^-1．
高温下铝置换碳的反应为：4Al+3CO₂

高温  .

2Al₂O₃+3C，根据盖斯定律：②-①×3可得，4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s），△H=（3a-4b）KJ/mol；
故答案为：4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s），△H=（3a-4b）KJ/mol；

点评：本题考查化学反应与能量变化，为高频考点，注意把握盖斯定律的应用以及反应能否自发进行的判断，结合反应的热化学方程式解答该题，难度不大．