Question

19．含碳的化合物能形成上千萬(wàn)種化合物，并且有的物質(zhì)之間很容易發(fā)生轉(zhuǎn)化．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）有機(jī)物M在有光的時(shí)候很容易轉(zhuǎn)化成N，其過(guò)程如圖：

其中較穩(wěn)定的物質(zhì)是M，原因是M轉(zhuǎn)化為N為吸熱反應(yīng)，能量升高，M能量低，穩(wěn)定些．
（2）已知（l）的燃燒熱為3267.5kJ•mol^-1，（l）+6O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂（g）
△H=a kJ•mol^-1，則a＞-3267.5（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）使Br₂（g）和H₂O（g）在1500℃時(shí)與焦炭反應(yīng)，生成HBr和CO₂，當(dāng)有1mol Br₂（g）參與反應(yīng)時(shí)釋放出125kJ熱量，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2Br₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HBr（g）+CO₂（g）△H=-250kJ•mol^-1．
（4）將C（石墨）、Al粉和TiO₂固體在一定比例的條件下，在極高的溫度下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1440kJ•mol^-1，則反應(yīng)過(guò)程中，每轉(zhuǎn)移amol電子放出的熱量為120akJ（用含a的表達(dá)式表示）．
（5）已知：Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+490.0kJ•mol^-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-280.0kJ•mol^-1
C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-390.5kJ•mol^-1
2Fe₂O₃（s）=4Fe（s）+3O₂（g）△H=+1643.0kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，物質(zhì)能量越高越活潑，能量越低越穩(wěn)定；
（2）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，氫氣燃燒放熱，放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值比較大小，據(jù)此分析判斷；
（3）1molBr₂參與反應(yīng)時(shí)釋放出125KJ熱量，則反應(yīng)2Br₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HBr（g）+CO₂（g）會(huì)放出250KJ的能量，根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義和書(shū)寫(xiě)方法來(lái)回答；
（4）所給反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12個(gè)電子，故每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為$\frac{1440KJ}{12}$=120kJ；
（5）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+490.0kJ•mol^-1
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-280.0kJ•mol^-1
③C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-390.5kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算，①+②×3-③×3得到2Fe₂O₃（s）=4Fe（s）+3O₂（g） 反應(yīng)的焓變．

解答 解：（1），反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，M能量低于N，則M能量低穩(wěn)定，
故答案為：M轉(zhuǎn)化為N為吸熱反應(yīng)，能量升高，M能量低，穩(wěn)定些；
（2）已知（l）的燃燒熱為3267.5kJ•mol^-1，（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3267.5kJ•mol^-1，
（l）+6O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂（g）△H=a kJ•mol^-1，氫氣燃燒放熱，放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值，則a＞-3267.5kJ•mol^-1 ，
故答案為：＞；
（3）1molBr₂參與反應(yīng)時(shí)釋放出125kJ熱量，則反應(yīng)2Br₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HBr（g）+CO₂（g）會(huì)放出250KJ的能量，即2Br₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HBr（g）+CO₂（g）△H=-250kJ•mol^-1，
故答案為：2Br₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HBr（g）+CO₂（g）△H=-250kJ•mol^-1；
（4）將C（石墨）、Al粉和TiO₂固體在一定比例的條件下，在極高的溫度下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1440kJ•mol^-1，所給反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12個(gè)電子，故每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為$\frac{1440KJ}{12}$=120kJ，則反應(yīng)過(guò)程中，每轉(zhuǎn)移amol電子放出的熱量為120a kJ，
故答案為：120a kJ；
（5）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+490.0kJ•mol^-1
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-280.0kJ•mol^-1
③C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-390.5kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計(jì)算，（①+②×3-③×3）×2得到：2Fe₂O₃（s）=4Fe（s）+3O₂（g）△H=+1643.0 kJ•mol^-1 ，
故答案為：+1643.0 kJ•mol^-1．

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