Question

13．（1）已知
25℃，101kPa時(shí)：4Fe（s）+3O₂（g）═2Fe₂O₃（s）△H=-1 648kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393kJ•mol^-1
2Fe（s）+2C（s）+3O₂（g）═2FeCO₃（s）△H=-1 480kJ•mol^-1
FeCO₃在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe₂O₃的熱化學(xué)方程式是4FeCO₃（s）+O₂（g）=2Fe₂O₃（s）+4CO₂（g）△H=-260kJ/mol．
（2）甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣（主要成分為CO、CO₂和H₂）在催化劑作用下合成甲醇．發(fā)生的主要反應(yīng)如下：
①CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H₁
②CO₂（g）+3H₂（g）═CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂
③CO₂（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）△H₃
回答下列問(wèn)題：

化學(xué)鍵	H-H	C-O	C≡O(shè)	H-O	C-H
E/（kJ•mol-1）	436	343	1076	465	413

由此計(jì)算△H₁=-99kJ•mol^-1；已知△H₂=-58kJ•mol^-1，則△H₃=+41kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）發(fā)生反應(yīng)：4FeCO₃+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe₂O₃+4CO₂，根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減，構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式；
（2）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；根據(jù)蓋斯定律：反應(yīng)②-反應(yīng)①=反應(yīng)③，反應(yīng)熱也進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算．

解答 解：（1）發(fā)生反應(yīng)：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(yīng)熱化學(xué)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；
故答案為：NO₃^-+8e^-+10H⁺=NH₄⁺+3H₂O；
（2）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，故△H₁=1076kJ•mol^-1+2×436kJ•mol^-1-（3×413+343+465）kJ•mol^-1=-99kJ•mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律：反應(yīng)②-反應(yīng)①=反應(yīng)③，故△H₃=△H₂-△H₁=-58kJ•mol^-1-（-99kJ•mol^-1）=+41kJ•mol^-1，
故答案為：-99；+41．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫，以及通過(guò)反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能求反應(yīng)熱，本題題目難度中等．