Question

8．如圖是一些燃料單位質(zhì)量的燃燒熱值（1 kcal=4.184kJ）回答下列問題：

（1）結(jié)合上圖，下列有關(guān)推測正確的是BCD
A．對于金屬而言，原子序數(shù)越大，單位質(zhì)量燃燒熱值越大
B．單位質(zhì)量的AlH₃的熱值可能介于H和Al之間
C．相同質(zhì)量時，B₂H₅染木樹放出的能量大于C₂H₆
D．硅和鋁有可能成為未來的新能源
E．納米材料是指直徑在1-100nm的超細微粒，把燃燒制成的納米級，可提高燃燒效率．
（2）有科學家語言，未來的汽車將燒鐵（納米鐵）而不燒油，鐵和氧氣反應(yīng)生成1g Fe₂O₃，放出熱量1.2 kcal，寫出鐵燃燒的熱化學方程式：4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1606.656kJ/mol，選擇只具有較低熱值的鐵作燃料，你認為可能的原因是鐵在地殼中的含量較高，可再生，燃燒產(chǎn)物幾乎無污染；
（3）肼N₂H₄可作為火箭燃料，氧化劑為H₂O₂，已知：N₂H₄的機構(gòu)式為，H₂O₂的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，N-H鍵的鍵能為a kJ•mol^-1，N-N鍵的鍵能為b kJ•mol^-1，H-O鍵的鍵能為c kJ•mol^-1，O-O鍵的鍵能為d kJ•mol^-1，鍵的鍵能為e kJ•mol^-1，則1mol N₂H₄與足量H₂O₂反應(yīng)的熱化學方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=（4a+b-4c+d-e）kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）A、根據(jù)金屬Li、Be、Na、Mg、Al的原子序數(shù)和單位質(zhì)量燃燒熱值的關(guān)系來回答；
B、根據(jù)單位質(zhì)量的Al、H的熱值來判斷；
C、根據(jù)B和C的單位質(zhì)量燃燒熱值的大小來回答；
D、Al、Si在地殼中的含量較高，燃燒產(chǎn)物幾乎無污染
（2）鐵和氧氣反應(yīng)生成1g Fe₂O₃，放出熱量1.2 kcal，即1.2×4.184kJ=5.0208kJ，根據(jù)熱化學方程式的書寫方法、意義來回答；
（3）根據(jù)焓變△H=舊鍵斷裂吸收的能量-新鍵生成釋放的能量，結(jié)合物質(zhì)中的化學鍵以及熱化學方程式的書寫方法來回答即可．

解答 解：（1）A、根據(jù)金屬Li、Be、Na、Mg、Al的原子序數(shù)和單位質(zhì)量燃燒熱值，得到結(jié)論：原子序數(shù)越大，單位質(zhì)量燃燒熱值不一定越大，故A錯誤；
B、根據(jù)單位質(zhì)量的Al、H的熱值，可以確定AlH的熱值可能介于H和Al之間，故B正確；
C、B的單位質(zhì)量燃燒熱值高于C的，所以相同質(zhì)量時，B₂H₅染木樹放出的能量大于C₂H₆，故C正確；
D、Al、Si在地殼中的含量較高，可再生，燃燒產(chǎn)物幾乎無污染，有可能成為未來的新能源，故D正確；
故選BCD；
（2）鐵和氧氣反應(yīng)生成1g Fe₂O₃，放出熱量1.2 kcal，即1.2×4.184kJ=5.0208kJ，根據(jù)熱化學方程式的意義，生成2mol氧化鐵即生成320g氧化鐵△H=5.0208kJ/g×320g/mol=1606.656kJ，即4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1606.656kJ/mol，金屬鐵在地殼中的含量較高，可再生，燃燒產(chǎn)物幾乎無污染，所以選擇熱值低的鐵為燃料，故答案為：4Fe（s）+3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）△H=-1606.656kJ/mol；鐵在地殼中的含量較高，可再生，燃燒產(chǎn)物幾乎無污染；
（3）N₂H₄與足量H₂O₂反應(yīng)的化學方程式為N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g），焓變△H=舊鍵斷裂吸收的能量-新鍵生成釋放的能量=（4a+b）+4c+d-（e+8c）=（4a+b-4c+d-e）kJ/mol，即：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=（4a+b-4c+d-e）kJ•mol^-1，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=（4a+b-4c+d-e）kJ•mol^-1．

點評 本題綜合考查學生熱化學方程式的書寫、利用化學鍵的鍵能來計算反應(yīng)的焓變知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．