Question

19．到目前為止，由化學能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類使用的最主要的能源．
（1）在25℃、101kPa下，8g的甲醇（CH₃OH）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放出176kJ的熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-704kJ•mol^-1．
（2）化學反應中放出的熱能（焓變，△H）與反應物和生成物的鍵能（E）有關．
已知：H₂ （g）+Cl₂ （g）=2HCl （g）△H=-185kJ/mol
E（H-H）=436kJ/mol          E（Cl-Cl）=243kJ/mol
則E（H-Cl）=432J/mol，
（3）CuCl（s）與O₂反應生成CuCl₂（s）和一種黑色固體．在25℃、101kPa下，已知該反應每消耗1mol CuCl（s），放熱44.4kJ，該反應的熱化學方程式是4CuCl（s）+O₂（g）=2CuCl₂（s）+2CuO（s）△H=-177.6kJ/mol．
（4）FeCO₃在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料．
已知25℃，101kPa時：4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）=2FeCO₃（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO₃在空氣中加熱反應生成Fe₂O₃的熱化學方程式是4FeCO₃（s）+O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+4CO₂（g）△H=-260kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)燃燒熱概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，題干所給量計算32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱，結(jié)合熱化學方程式書寫方法，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應焓變；
（2）反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此計算；
（3）根據(jù)題干描述書寫化學方程式，注意焓變與物質(zhì)的量的對應關系、注明各物質(zhì)的狀態(tài)；
（4）發(fā)生反應：4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減，構(gòu)造目標熱化學方程式．

解答 解：（1）在25℃、101kPa下，8甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱176KJ，則為32g醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為704KJ，則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-704KJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-704kJ•mol^-1；
（2）436kJ/mol+243J/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=432J/mol，
故答案為：432J/mol；
（3）該反應每消耗1mol CuCl（s），放熱44.4kJ，消耗4mol CuCl（s），則放熱44.4kJ×4=177.6kJ，根據(jù)熱化學方程式的書寫方法，可以寫出該反應的熱化學方程式為4CuCl（s）+O₂（g）=2CuCl₂（s）+2CuO（s）△H=-177.6kJ/mol，
故答案為：4CuCl（s）+O₂（g）=2CuCl₂（s）+2CuO（s）△H=-177.6kJ/mol；
（4）發(fā)生反應：4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，
已知：①4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H=-1648kJ/mol
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393kJ/mol
③2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=-1480kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律，①-③×2+②×④可得4FeCO₃（s）+O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+4CO₂（g），故△H=-1648kJ/mol-2×（-1480kJ/mol）+4×（-393kJ/mol）=-260kJ/mol，
故反應熱化學方程式為：4FeCO₃（s）+O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+4CO₂（g）△H=-260kJ/mol，
故答案為：4FeCO₃（s）+O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+4CO₂（g）△H=-260kJ/mol．

點評 本題考查了熱化學方程式書寫，蓋斯定律的計算應用，需要學生熟練掌握實驗基礎，題目較簡單．