Question

1．能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．研究化學(xué)反應(yīng)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(xué)方程式：
①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-570kJ/mol；
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-242kJ/mol；
③C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO （g）△H=-110.5kJ/moL；
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/moL；
⑤CO₂（g）+2H₂O（g）═2CH₄（g）+2O₂（g）△H=+890kJ/moL
回答下列問題：
（1）上述反應(yīng)中屬于燃燒熱的熱化學(xué)方程式的是④．
（2）H₂的燃燒熱為285KJ/mol．
（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義．有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然難直接測(cè)定，但可通過間接的方法求得．試寫出碳與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）△H=+131.5KJ/mol；該反應(yīng)的熵△S＞0 （選填“＞”、“=”、“＜”）；已知自由能△G可推知該反應(yīng)在高溫條件下可自發(fā)進(jìn)行．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，可燃物必須為1mol，生成的必須是穩(wěn)定的氧化物，水必須為液態(tài)，據(jù)此分析；
（2）燃燒熱是在101KP時(shí)，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，此時(shí)生成的水必須為液態(tài)；
（3）利用③-②可計(jì)算C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）的反應(yīng)熱

解答 解：（1）燃燒熱是在101KP時(shí)，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，故在燃燒熱的熱化學(xué)方程式中，可燃物必須為1mol，生成的必須是穩(wěn)定的氧化物，水必須為液態(tài)，故④為燃燒熱的熱化學(xué)方程式，故答案為：④；
（2）燃燒熱是在101KP時(shí)，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量，此時(shí)生成的水必須為液態(tài)，故氫氣的燃燒熱可以通過反應(yīng)①來得到，但反應(yīng)①中是2mol氫氣燃燒放出570KJ的熱量，故氫氣的燃燒熱為285KJ/mol，故答案為：285KJ/mol；
（3）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(yīng)吸熱即△H＞0，由于此反應(yīng)中氣體的種類和分子個(gè)數(shù)增多，故為熵增的反應(yīng)，即△S＞0，則反應(yīng)若要能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)該高溫下．
故答案為：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）△H=+131.5KJ/mol；＞；高溫．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化，為高頻考點(diǎn)，注意把握蓋斯定律的應(yīng)用以及反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判斷，結(jié)合反應(yīng)的熱化學(xué)方程式解答該題，難度不大．