Question

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．研究化學反應過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義．已知下列熱化學方程式：
①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₁=-570kJ?mol^-1；
②H₂（g）+

1

2

2O₂（g）═H₂O（g）△H₂=-242kJ?mol^-1；
③C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₃=-110.5kJ?mol^-1；
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₄=-393.5kJ?mol^-1；
⑤CO₂（g）+2H₂O（g）═2CH₄（g）+2O₂（g）△H₅=+890kJ?mol^-1
回答下列問題：
（1）上述反應中屬于吸熱反應的是

 

．
（2）H₂的燃燒熱為

 

．
（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義．有些反應的反應熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得．已知C（s）+H₂O（g）═H₂（g）+CO（g）△H₆=a kJ?mol^-1；則a=

 

；該反應的熵△S

 

0 （選填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）C（s）+CO₂（g）═2CO（g）△H₇=

 

．
（5）在298K下，C、Al的單質各1mol完全燃燒，分別放出熱量aKJ和bKJ．又知一定條件下，Al能將C從CO₂置換出來，寫出此置換反應的熱化學方程式

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）根據(jù)熱化學方程式判斷，當△H＜0時，為放熱反應，△H＞0時為吸熱反應；
（2）根據(jù)燃燒熱的定義判斷；
（3）利用③-②可計算C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）的反應熱；
（4）依據(jù)反應③④結合蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式的焓變；
（5）依據(jù)①②和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；

解答： 解：（1）由△H＞0時為吸熱反應可知，⑤為吸熱反應，故答案為：⑤；
（2）由①可知氫氣的燃燒熱為△H=

1

2

×（-570kJ/mol）=-285kJ/mol，故答案為：285kJ/mol；
（3）已知②H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-242kJ/mol；
③C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ/moL；
由蓋斯定律，將③-②可得C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）△H=（-110.5kJ/mol）-（-242kJ/mol）=+131.5kJ/mol，該反應吸熱，且△S＞0，則反應能自發(fā)進行，應該高溫下，
故答案為：+131.5；＞； 
（4）③C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H₃=-110.5kJ?mol^-1；
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₄=-393.5kJ?mol^-1；
依據(jù)蓋斯定律③×2-④得到C（s）+CO₂（g）═2CO（g）△H₇=+172.5 kJ?mol^-1；
故答案為：+172.5 kJ?mol^-1 ；
（5）由題意可寫出熱化學方程式：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-a kJ?mol^-1，②4Al（s）+3O₂（g）═2Al₂O₃（s）△H=-4b kJ?mol^-1．
高溫下鋁置換碳的反應為：4Al+3CO₂

高溫  .

2Al₂O₃+3C，根據(jù)蓋斯定律：②-①×3可得，4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s），△H=（3a-4b）KJ/mol；
故答案為：4Al（s）+3CO₂（g）=3C（s）+2Al₂O₃（s），△H=（3a-4b）KJ/mol；

點評：本題考查化學反應與能量變化，為高頻考點，注意把握蓋斯定律的應用以及反應能否自發(fā)進行的判斷，結合反應的熱化學方程式解答該題，難度不大．