Question

11．（1）已知2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572kJ熱量，反應(yīng)方程式是2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）
請(qǐng)回答下列問題：
①該反應(yīng)的生成物能量總和小于（填“大于”、“小于”或“等于”）反應(yīng)物能量總和．
②若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量＜（填“＞”、“＜”或“=”）572kJ．
③與化石燃料相比，利用氫能源有很多優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)說出其中一點(diǎn)熱值高，無污染．
（2）FeS₂焙燒產(chǎn)生的SO₂可用于制硫酸．已知25℃、101kPa時(shí)：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-197kJ•mol^-1；
H₂O（g）═H₂O（l）△H₂=-44kJ•mol^-1；
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）═2H₂SO₄（l）△H₃=-545kJ•mol^-1
則SO₃（g）與H₂O（l）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是SO₃（g） ）+H₂O（g）=H₂SO₄（l）△H₃=-152kJ/mol．
（3）已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（l）△H₁
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
則反應(yīng)4C₃H₅（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g）的△H為12△H₃+5△H₂-2△H₁．
（4）已知：在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（298K、1.01×105Pa）下，由穩(wěn)定的單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成1mol化合物的反應(yīng)熱叫該化合物的生成熱（△H）．如圖為氧族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖，試完成下列問題：
①寫出氧族元素中含有18e的兩種氫化物的電子式．
②請(qǐng)你歸納：非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的生成熱△H的關(guān)系非金屬元素氫化物越穩(wěn)定，△H越小，反之亦然．
③寫出硒化氫在熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）①反應(yīng)物的能量低于生成物的能量，則反應(yīng)吸熱，反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，則反應(yīng)放熱；
②液態(tài)水變?yōu)樗�蒸氣的過程是吸熱的過程；
③根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物和反應(yīng)熱分析；
（2）利用蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算反應(yīng)的焓變；
（3）根據(jù)蓋斯定律，利用方程式的加減得出C₃H₅（ONO₂）₃分解成CO₂、N₂、H₂O、O₂的化學(xué)方程式，其反應(yīng)熱也要相應(yīng)的加減，從而得出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式．
（4）①氧族元素有O、S等元素，含有18e^-的物質(zhì)的有H₂O₂、H₂S等物質(zhì)；
②根據(jù)元素周期律，同一主族元素非金屬性越強(qiáng)，生成氣態(tài)氫化物越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定；而根據(jù)熱力學(xué)，能量越低越穩(wěn)定，以此進(jìn)行判斷；
③根據(jù)圖象判斷出abcd對(duì)應(yīng)的各氫化物，根據(jù)焓變的大小書寫熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）①氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱，則反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，故答案為：小于；
 ②液態(tài)水變?yōu)樗�蒸氣是吸熱的過程，2mol氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出572kJ熱量，生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量小于572kJ，故答案為：＜；
③與化石燃料相比，利用氫能源有很多優(yōu)點(diǎn)，燃燒產(chǎn)物為水無污染，燃燒熱值高，故答案為：熱值高，無污染；
（2）2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H₁=一197kJ/mol ①
2H₂O （g）=2H₂O（1）△H₂=-44kJ/mol ②
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ/mol③
利用蓋斯定律：（③-①-②）×$\frac{1}{2}$得SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol，
SO₃（g） ）+H₂O（g）=H₂SO₄（l）△H₃=-152kJ/mol，
故答案為：SO₃（g） ）+H₂O（g）=H₂SO₄（l）△H₃=-152kJ/mol；
（3）①6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（l）△H₁
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
由蓋斯定律：5×②+12×③-2×①得：4C₃H₅（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g）△H=12△H₃+5△H₂-2△H₁；
故答案為：12△H₃+5△H₂-2△H₁；
（4）①氧族元素有O、S等元素，含有18e^-的物質(zhì)的有H₂O₂、H₂S等物質(zhì)，電子式分別為，故答案為：；
②非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與生成1mol氫化物時(shí)的△H的關(guān)系為：根據(jù)元素周期律，同一主族元素非金屬性越強(qiáng)，生成氣態(tài)氫化物越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定；而根據(jù)熱力學(xué)，能量越低越穩(wěn)定．a(chǎn)、b、c、d依次為H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O，
故答案為：非金屬元素氫化物越穩(wěn)定，△H越小，反之亦然；
③由②可知，b為硒化氫的生成熱數(shù)據(jù)，則硒化氫分解吸熱，且△H=-81kJ/mol，所以H₂S發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol，故答案為：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)的吸放熱于反應(yīng)物產(chǎn)物能量之間的關(guān)系、熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計(jì)算等知識(shí)，準(zhǔn)確把握蓋斯定律的概念是關(guān)鍵，注意知識(shí)的整理和應(yīng)用，難度中等．