Question

8．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：
△H=+88.6kJ/mol，则M、N相比，较稳定的是M．
（2）已知CH₃OH（l）的燃烧热△H=-238.6kJ/mol，CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=-a kJ/mol，则a＜238.6（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=-290.0 kJ•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，则反应过程中，每转移1mol电子放出的热量为98kJ．
（5）汽车排出的尾气中含有CO和NO等气体．为了解决污染问题，在汽车排气管内安装的催化转化器，可使汽车尾气中的主要污染物CO和NO转化为无毒的大气循环物质．已知：
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
请写出污染物CO和NO转化为无毒的大气循环物质的热化学方程式是：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ/mol．

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）根据热化学方程式的含义和书写方法来回答；
（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）N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）；△H=+180.5kJ/mo1①
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）；△H=-221.0kJ/mo1②
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ/mo1③
根据盖斯定律可得：③×2-①-②，由此分析解答．

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）1molCl₂参与反应时释放出145KJ热量，则反应2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）会放出290KJ的能量，即2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1，
故答案为：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•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）N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）；△H=+180.5kJ/mo1①
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）；△H=-221.0kJ/mo1②
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ/mo1③
根据盖斯定律可得：③×2-①-②，2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5 kJ•mol^-1，
故答案为：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ/mol．

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．