Question

14．（1）氯元素的最高價氧化物為無色液體，0.25mol 該物質(zhì)與一定量水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ 的熱量．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）═2HClO₄（aq）；△H=-4QkJ/mol
（2）已知：Fe₂O₃（s）+$\frac{3}{2}$C（s）=$\frac{3}{2}$CO₂（g）+2Fe（s）△H=234.1kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
則2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Fe₂O₃（s） 的△H 是-824.4kJ•mol^-1
（3）意大利羅馬大學(xué)的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N₄分子．N₄分子結(jié)構(gòu)如圖1所示．已知斷裂1moIN-N吸收167kJ熱量，生成1molN≡N放出942kJ．根據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，寫出N₄氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂的熱化學(xué)方程式：N₄（g）=N₂（g）△H=-882kJ/mol
（4）如圖2是丙烷（C₃H₈）、二甲醚（CH₃OCH₃）燃燒過程中能量變化圖，其中x為各自反應(yīng)中對應(yīng)的系數(shù)．
根據(jù)該圖寫出二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式：CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）→2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ•mol^-1

Answer 1

分析 （1）氯元素的最高價氧化物為Cl₂O₇，與水反應(yīng)生成HClO₄，所以當(dāng)0.25mol該物質(zhì)與一定量的水混合得到一種稀溶液，放出QkJ的熱量，該為HClO₄溶液，1molCl₂O₇反應(yīng)放出熱量為4QkJ，結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫原則書寫；
（2）根據(jù)蓋斯定律由已知的熱化學(xué)方程式乘以相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行加減，來構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行加減，據(jù)此判斷；
（3）根據(jù)化學(xué)鍵斷裂要吸收熱量，形成化學(xué)鍵要放出熱量，1molN₄氣體中含有6molN-N鍵，可生成2molN₂，形成2molN≡N鍵，則1molN₄氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂化學(xué)鍵斷裂斷裂吸收的熱量為6×167KJ=1002KJ，形成化學(xué)鍵放出的熱量為1884KJ，所以反應(yīng)放熱，放出的熱量為1884KJ-1002KJ=882KJ；
（4）根據(jù)生成1mol水放出的熱量計算反應(yīng)熱，生成1mol水時，二甲醚燃燒放出485KJ的熱量，則生成3mol水，放出的熱量為3×485KJ=1455KJ，結(jié)合熱化學(xué)方程式書寫方法寫出．

解答 解：（1）氯元素的最高價氧化物為Cl₂O₇，與水反應(yīng)生成HClO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl₂O₇+H₂O=2HClO₄，0.25mol時放出的熱量為QkJ，則1mol反應(yīng)放出4QKJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為Cl₂O₇（l）+H₂O（l）=2HClO₄（aq）；△H=-4QkJ/mol，
故答案為：Cl₂O₇（l）+H₂O（l）=2HClO₄（aq）；△H=-4QkJ/mol．
（2）①Fe₂O₃（s）+$\frac{3}{2}$C（s）═$\frac{3}{2}$CO₂（g）+2Fe（s）△H=+234.1kJ/mol
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
由蓋斯定律②×$\frac{3}{2}$-①得：2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=（-393.5kJ/mol）×$\frac{3}{2}$-234.1kJ/mol
即2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=-824.4kJ/mol，
故答案為：-824.4；
（3）1molN₄氣體中含有6molN-N鍵，可生成2molN₂，形成2molN≡N鍵，則1molN₄氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂化學(xué)鍵斷裂斷裂吸收的熱量為6×167KJ=1002KJ，形成化學(xué)鍵放出的熱量為1884KJ，所以反應(yīng)放熱，放出的熱量為1884KJ-1002KJ=882KJ，故應(yīng)為放出882KJ熱量，則1molN₄氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂的熱化學(xué)方程式：
N₄ （g）=2N₂（g）△H=-882KJ/mol，
故答案為：N₄ （g）=2N₂（g）△H=-882KJ/mol；
（4）由圖象可知生成1mol水時，二甲醚燃燒放出485KJ的熱量，則生成3mol水，放出的熱量為3×485KJ=1455KJ，
所以熱化學(xué)方程式為CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）→2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）→2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ•mol^-1．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫方法，反應(yīng)焓變的計算應(yīng)用，圖象分析判斷，題目難度中等，注意基礎(chǔ)知識的掌握與理解，蓋斯定律應(yīng)用需明確已知反應(yīng)與目標(biāo)熱化學(xué)方程式的關(guān)系，為易錯點．