Question

12．碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)．請回答下列問題：
（1）有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如下：
$?_{暗處}^{光照}$△H═88.6kJ•mol^-1
則M、N相比，較穩(wěn)定的是M．
（2）已知CH₃OH（l）的燃燒熱為726.5kJ•mol^-1，CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=-a kJ•mol^-1，則a＜726.5（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）使Cl₂和H₂O（g）通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂，當(dāng)有1mol Cl₂參與反應(yīng)時釋放出145kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290kJ•mol^-1 ．
（4）火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)．將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1176kJ•mol^-1，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為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
則4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1641.0kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）M轉(zhuǎn)化為N是吸熱反應(yīng)，所以N的能量高，不穩(wěn)定；
（2）甲醇燃燒生成CO₂（g）和H₂（g）屬于不完全燃燒，放出的熱量少，故a＜238.6；
（3）有1mol Cl₂參與反應(yīng)時釋放出145kJ熱量，2mol氯氣反應(yīng)放熱290kJ，注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應(yīng)反應(yīng)焓變寫出熱化學(xué)方程式；
（4）所給反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12個電子，故每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為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
則關(guān)鍵蓋斯定律可知（③×3-①-②×3）×2即得．

解答 解：（1）有機(jī)物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，：△H=+88.6kJ•mol^-1，過程是吸熱反應(yīng)，N暗處轉(zhuǎn)化為M，是放熱反應(yīng)，能量越低越穩(wěn)定，說明M穩(wěn)定；
故答案為：M；
（2）燃燒熱是1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，甲醇燃燒生成CO₂（g）和H₂（g）屬于不完全燃燒，放出的熱量小于燃燒熱；
故答案為：＜；
（3）有1mol Cl₂參與反應(yīng)時釋放出145kJ熱量，2mol氯氣反應(yīng)放熱290kJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290kJ•mol^-1 ；
故答案為：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，轉(zhuǎn)移12mol電子放熱1176KJ，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱98kJ，
故答案為：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
則關(guān)鍵蓋斯定律可知（③×3-①-②×3）×2即得到4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）的△H=-1641.0kJ•mol^-1，故答案為：-1641.0kJ•mol^-1．

點(diǎn)評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化，燃燒熱概念分析判斷，氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．