Question

（1）科學家一直致力研究常溫、常壓下“人工固氮“的新方法．曾有實驗報道：在常溫、常壓、光照條件下，N₂在催化劑（摻有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面與水發(fā)生反應，
2N₂（g）+6H₂O（1）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=akj．mol^-1，
已知：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kj．mol^-1，
     2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（1）△H=-571.6kj．mol^-1，
則2N₂（g）+6H₂O（1）?4NH₃（g）+3O₂（g）△H=

 

；
（2）白磷與氧可發(fā)生如下反應：P₄+5O₂=P₄O₁₀．已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：
P-P  akJ?mol^-1、P-O bkJ?mol^-1、P=O ckJ?mol^-1、O=O  dkJ?mol^-1．
根據(jù)圖示的分子結構和有關數(shù)據(jù)估算該反應的△H，其中正確的是

 

．
A．（6a+5d-4c-12b）kJ?mol^-1
B．（4c+12b-6a-5d）kJ?mol^-1
C．（4c+12b-4a-5d）kJ?mol^-1
D．（4a+5d-4c-12b）kJ?mol^-1
（3）0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B₂H₆）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出 649.5kJ的熱量，則該反應的熱化學方程式

 

，又已知H₂O（l）轉化為H₂O（g）的△H=+44kJ?mol^-1，則11.2L（標準狀況）氣態(tài)乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是

 

．
（4）反應 A+B→C（△H＜0）分兩步進行 ①A+B→X （△H＞0）②X→C（△H＜0）
下列示意圖中，能正確表示總反應過程中能量變化的是

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）利用蓋斯定律計算；
（2）反應熱△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此計算判斷．注意每摩爾P₄中含有6molP-P鍵；
（3）0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5KJ的熱量，則1mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出2165KJ的熱量，根據(jù)蓋斯定律寫出其熱化學反應方程式，后根據(jù)物質的物質的量與反應放出的熱量成正比來解答；
（4）根據(jù)物質具有的能量進行計算：△H=E（生成物的總能量）-E（反應物的總能量），當反應物的總能量大于生成物的總能量時，反應放熱，當反應物的總能量小于生成物的總能量時，反應吸熱，以此解答該題．

解答： 解：（1）已知：①N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.4kJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1
則利用蓋斯定律，將①×2-②×3可得常溫下氮氣與水反應生成氨氣與氧氣的熱化學方程式為2N₂（g）+6H₂O（l）=4NH₃（g）+3O₂（g）
△H=2×（-92.4kJ?mol^-1）-3×（-571.6kJ?mol^-1）=+1536kJ?mol^-1，
故答案為：+1536kJ?mol^-1；
（2）各化學鍵鍵能為P-P  a kJ?mol^-1、P-O b kJ?mol^-1、P=O c kJ?mol^-1、O=O  d kJ?mol^-1．
反應熱△H=反應物總鍵能-生成物總鍵能，
所以反應P₄+5O₂=P₄O₁₀的反應熱△H=6akJ?mol^-1+5dkJ?mol^-1-（4ckJ?mol^-1+12bkJ?mol^-1）=（6a+5d-4c-12b）kJ?mol^-1，
故選：A；
（3）0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5KJ的熱量，則1mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出2165KJ的熱量，反應的熱化學方程式為：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol，
①B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol，
②H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44kJ/moL，
由蓋斯定律可知①+②×3得：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（g）△H=-2033kJ/mol，
11.2L（標準狀況）即0.5mol乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時放出的熱量是2033kJ×0.5=1016.5kJ，
故答案為：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol；1016.5；
（4）由反應 A+B→C（△H＞0）分兩步進行 ①A+B→X （△H＞0）②X→C（△H＜0），可以看出，A+B→C（△H＞0）是吸熱反應，A和B的能量之和小于C，
由①A+B→X （△H＞0）可知這步反應是吸熱反應，故X的能量大于A+B，X→C（△H＜0）是放熱反應，X 的能量大于C；圖象B符合；
故選B．

點評：考查蓋斯定律的應用，反應熱與化學鍵鍵能的關系，熱化學方程式的書寫，物質具有的能量和反應熱的關系等，難度中等，注意從物質能量、鍵能理解反應熱．