Question

12．試回答下列各題：
（1）如圖1所示是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ/mol．
（2）化學反應的焓變與反應物和生成物的鍵能有關．
①已知：H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）
△H=-185kJ•mol^-1

請?zhí)羁眨?br />

共價鍵	H-H	Cl-Cl	H-Cl
鍵能/（kJ•mol-1）	436	247	432

②H-Cl的鍵能是432kJ•mol^-1
③圖2中表示氧族元素中氧、硫、硒、碲生成氫化物時的焓變數據，根據焓變數據可確定
a、b、c、d分別代表哪種元素，試寫出硒化氫在熱力學標準狀態(tài)下，發(fā)生分解反應的熱化學方程式：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．
（3）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）
△H=-25kJ•mol^-1①
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）
△H=-47kJ•mol^-1②
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）
△H=+19kJ•mol^-1③
請寫出CO還原FeO的熱化學方程式：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）右圖是NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，反應物能量高于生成物能量，反應是放熱反應，反應焓變=E₁-E₂，依據熱化學方程式書寫方法寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式；
（2）①根據△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能計算；
②根據圖象判斷出abcd對應的各氫化物，根據焓變的大小書寫熱化學方程式；
（3）蓋斯定律蓋斯定律蓋斯定律的含義是反應熱是狀態(tài)函數，與反應途徑無關，根據目標方程式將已知的熱化學方程式運用疊加的方法，得到目標方程式，反應熱作相應的運算．

解答 解：（1）結構NO₂和CO反應生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖可知，反應物能量高于生成物能量，反應是放熱反應，反應焓變=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，標注物質聚集狀態(tài)和對應焓變，寫出NO₂和CO反應的熱化學方程式為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol，
故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234 kJ/mol；
（2）①△H=436kJ/mol+243kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得：E（H-Cl）=432kJ/mol，
故答案為：432kJ•mol^-1；
②非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與生成1mol氫化物時的△H的關系為：根據元素周期律，同一主族元素非金屬性越強，生成氣態(tài)氫化物越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，而能量越低越穩(wěn)定，所以a、b、c、d依次為：H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O；
b為硒化氫的生成熱數據，則硒化氫分解吸熱，△H=-81kJ/mol，所以H₂Se發(fā)生分解反應的熱化學反應方程式為：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol，
故答案為：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol；
（3）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ/mol，
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ/mol，
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19kJ/mol，
根據蓋斯定律（3×①-②-2×③）×$\frac{1}{6}$得：Fe（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=$\frac{（-82kJ•mo{l}^{-1}）×3-（-47kJ•mo{l}^{-1}）-（+19kJ•mo{l}^{-1}）×2}{6}$=-11KJ/mol，
故答案為：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11kJ/mol．

點評 本題考查了蓋斯定律在熱化學方程式中的應用，題目難度中等，明確蓋斯定律的概念及含義為解答關鍵，注意掌握熱化學方程式的書寫原則，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及靈活應用能力．