Question

13．（1）Na₂CO₃•10H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+10H₂O（g）△H₁=+532.36kJ•mol^-1
Na₂CO₃•10H₂O（s）═Na₂CO₃•H₂O（s）+9H₂O（g）△H₂=+473.63kJ•mol^-1
寫出Na₂CO₃•H₂O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式Na₂CO₃•H₂O（S）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H=+58.73kJ/mol．
（2）用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1160kJ•mol^-1
若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L CH₄還原NO₂至N₂整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為1.6N_A（阿伏加德羅常數(shù)的值用N_A表示），放出的熱量為173.4kJ．

Answer 1

分析 （1）通過觀察兩個(gè)熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律，可將兩式相減得到Na₂CO₃•H₂O（S）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g），根據(jù)蓋斯定律來計(jì)算；
（2）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ•mol^-1，$\frac{1}{2}$（①+②）可得：CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），根據(jù)化合價(jià)變化、蓋斯定律計(jì)算出反應(yīng)0.2mol甲烷轉(zhuǎn)移的電子數(shù)及放出的熱量．

解答 解：（1）通過觀察兩個(gè)熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律，可將兩式相減得到Na₂CO₃•H₂O（S）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g），
即Na₂CO₃•H₂O（S）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H=+58.73kJ/mol，
故答案為：Na₂CO₃•H₂O（S）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H=+58.73kJ/mol；
（2）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ•mol^-1，$\frac{1}{2}$（①+②）可得③CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-$\frac{574+1160}{2}$kJ•mol^-1=-867kJ•mol^-1，標(biāo)況下4.48L甲烷的物質(zhì)的量為：n（CH₄）=0.2mol，甲烷中碳元素的化合價(jià)為-4價(jià)，反應(yīng)產(chǎn)物二氧化碳中C元素化合價(jià)為+4價(jià)，化合價(jià)變化為8，即完全反應(yīng)1mol甲烷轉(zhuǎn)移了8mol（8N_A）電子，則反應(yīng)0.2mol甲烷轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為：0.2mol×8N_A=1.6N_A，根據(jù)熱化學(xué)方程式③可知，完全反應(yīng)0.2mol甲烷放熱的熱量為：867kJ•mol^-1×0.2mol=173.4kJ，故答案為：1.6N_A；173.4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱以及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握蓋斯定律的含義及熱化學(xué)方程式的書寫原則，明確氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算方法，試題側(cè)重于學(xué)生的計(jì)算能力和分析能力的考查．