Question

已知Fe₃O₄與1 mol Al反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe單質(zhì)時放出a kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________________________________________________。

(2)(2012·北京)利用反應(yīng)：4HCl＋O₂2Cl₂＋2H₂O，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。

已知：

若上述反應(yīng)中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量，則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。

斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為________ kJ。

(3)(2012·新課標(biāo)全國)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH₄)與CO₂進(jìn)行高溫重整制備CO，已知CH₄、H₂和CO的燃燒熱(ΔH)分別為－890.3 kJ·mol^－1、－285.8 kJ·mol^－1和－283.0 kJ·mol^－1，則生成1 m³(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為________。

Answer 1

解析　(1)Al與Fe₃O₄反應(yīng)的化學(xué)方程式為：8Al＋3Fe₃O₄4Al₂O₃＋9Fe，則8 mol Al完全反應(yīng)放出8a kJ熱量。

(2)書寫熱化學(xué)方程式時，要注意四種物質(zhì)均為氣態(tài)，且ΔH的符號為“－”。設(shè)1 mol H—O鍵斷開時需要的能量為x，1 mol H—Cl鍵斷開時需要的能量為y，由熱化學(xué)方程式得出等式：(4y＋498 kJ·mol^－1)－(4x＋2×243 kJ·mol^－1)＝－115.6 kJ，解得x－y＝31.9 kJ≈32 kJ。(3)首先寫出熱化學(xué)方程式：

CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(l)

ΔH＝－890.3 kJ·mol^－1　①

CO(g)＋O₂(g)===CO₂(g)

ΔH＝－283.0 kJ·mol^－1�、�

H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(l)

ΔH＝－285.8 kJ·mol^－1　③

①－(②＋③)×2得

CH₄(g)＋CO₂===2CO(g)＋2H₂(g)

ΔH＝＋247.3 kJ·mol^－1

故標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成1 m³ CO所需熱量為××247.3 kJ·mol^－1≈5.52×10³ kJ。

答案　(1)8Al(s)＋3Fe₃O₄(s)===9Fe(s)＋4Al₂O₃(s)　ΔH＝－8a kJ·mol^－1　(2)4HCl(g)＋O₂(g)===2Cl₂(g)＋2H₂O(g)　ΔH＝－115.6 kJ·mol^－1　32　(3)5.52×10³ kJ