Question

8．碳是形成化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)．請回答下列問題：
（1）有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，轉(zhuǎn)化過程如下：
△H=+88.6kJ/mol，則M、N相比，較穩(wěn)定的是M．
（2）已知CH₃OH（l）的燃燒熱△H=-238.6kJ/mol，CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=-a kJ/mol，則a＜238.6（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）使Cl₂和H₂O（g）通過灼熱的炭層，生成HCl和CO₂，當有1mol Cl₂參與反應(yīng)時釋放出145kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1．
（4）火箭和導(dǎo)彈表面的薄層是耐高溫物質(zhì)．將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒，所得物質(zhì)可作耐高溫材料，4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1176kJ/mol，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為98kJ．
（5）汽車排出的尾氣中含有CO和NO等氣體．為了解決污染問題，在汽車排氣管內(nèi)安裝的催化轉(zhuǎn)化器，可使汽車尾氣中的主要污染物CO和NO轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)．已知：
N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221.0kJ/mol
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
請寫出污染物CO和NO轉(zhuǎn)化為無毒的大氣循環(huán)物質(zhì)的熱化學(xué)方程式是：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）M轉(zhuǎn)化為N是吸熱反應(yīng)，所以N的能量高，不穩(wěn)定；
（2）甲醇燃燒生成CO₂（g）和H₂（g）屬于不完全燃燒，放出的熱量少，故a＜238.6；
（3）根據(jù)熱化學(xué)方程式的含義和書寫方法來回答；
（4）所給反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12個電子，故每轉(zhuǎn)移1mol電子放出的熱量為1 176kJ÷12=98kJ；
（5）N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）；△H=+180.5kJ/mo1①
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）；△H=-221.0kJ/mo1②
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ/mo1③
根據(jù)蓋斯定律可得：③×2-①-②，由此分析解答．

解答 解：（1）有機物M經(jīng)過太陽光光照可轉(zhuǎn)化成N，：△H=+88.6kJ•mol^-1，過程是吸熱反應(yīng)，N暗處轉(zhuǎn)化為M，是放熱反應(yīng)，能量越低越穩(wěn)定，說明M穩(wěn)定；
故答案為：M；
（2）燃燒熱是1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，甲醇燃燒生成CO₂（g）和H₂（g）屬于不完全燃燒，放出的熱量小于燃燒熱，
故答案為：＜；
（3）1molCl₂參與反應(yīng)時釋放出145KJ熱量，則反應(yīng)2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）會放出290KJ的能量，即2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1，
故答案為：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290.0 kJ•mol^-1；
（4）4Al（s）+3TiO₂（s）+3C（s）═2Al₂O₃（s）+3TiC（s）△H=-1176kJ•mol^-1，轉(zhuǎn)移12mol電子放熱1176KJ，則反應(yīng)過程中，每轉(zhuǎn)移1mol電子放熱98kJ，
故答案為：98kJ；
（5）N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）；△H=+180.5kJ/mo1①
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）；△H=-221.0kJ/mo1②
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ/mo1③
根據(jù)蓋斯定律可得：③×2-①-②，2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5 kJ•mol^-1，
故答案為：2NO（g）+2CO（g）=N₂（g）+2CO₂（g）△H=-746.5kJ/mol．

點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化，燃燒熱概念分析判斷，氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．