Question

（8分）碳是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)。

（1）使Cl₂和H₂O(g)通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂，當(dāng)有1molCl₂參與反應(yīng)時釋放出145kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：                         。

（2）科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇。已知H₂(g)、CO(g)和CH₃OH(l)的燃燒熱ΔH分別為－285.8kJ·mol^-1、－283.0kJ·mol^-1和－726.5kJ·mol^-1。則：

①用太陽能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；

②甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_______     ____     。

（3）已知：Fe₂O₃(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g)  △H＝＋489.0 kJ·mol^-1

CO(g)＋O₂(g) ＝CO₂(g)，△H＝－283.0 kJ·mol^-1

C(石墨)＋O₂(g) ＝CO₂(g)，△H＝－393.5 kJ·mol^-1

則4Fe(s)＋3O₂(g) ＝2Fe₂O₃(s)，△H＝          。

 

Answer 1

【答案】

（8分）（1）2Cl₂(g)＋2H₂O(g)＋C(s)＝4HCl(g)＋CO₂(g)  ΔH＝－290kJ·mol^-1

（2）①2858  ②CH₃OH(l)＋O₂(g)＝CO(g)＋2H₂O(l)  ΔH＝－443.5kJ·mol^-1

（3）－1641.0 kJ·mol^-1

【解析】（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cl₂(g)＋2H₂O(g)＋C(s)＝4HCl(g)＋CO₂(g)，當(dāng)2mol Cl₂參加反應(yīng)時放出的熱量為：145kJ×2＝290kJ，故該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2Cl₂(g)＋2H₂O(g)＋C(s)＝4HCl(g)＋CO₂(g)  ΔH＝－290kJ·mol^-1。

（2）①分解10mol水消耗的能量在數(shù)值上等于10mol H₂(g)完全燃燒時所放出的熱量：10mol×285.8kJ·mol^-1＝2858kJ；②根據(jù)CO(g)、CH₃OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式，再由蓋斯定律可寫出甲醇不完全燃燒的熱化學(xué)方程式。

（3）運(yùn)用蓋斯定律，將第三個反應(yīng)×6－第一個反應(yīng)×2－第二個反應(yīng)×6，可得目標(biāo)反應(yīng)，則△H＝－393.5 kJ·mol^-1×6－489.0 kJ·mol^-1×2－(－283.0 kJ·mol^-1) ×6＝－1641.0 kJ·mol^-1。