Question

（1）氯元素的最高價氧化物為無色液體，0.25 mol 該物質與一定量水混合得到一種稀溶液，并放出Q kJ 的熱量。寫出該反應的熱化學方程式：                                                               。
（2）已知：Fe₂O₃(s) + 3/2C(s) = 3/2CO₂(g) + 2 Fe(s) ΔH =234.1 kJ·mol^-1
C(s) + O₂(g) = CO₂(g)  ΔH = —393.5 kJ·mol^-1
則2 Fe(s)+ 3/2O₂(g) = Fe₂O₃(s) 的ΔH是        kJ·mol^-1。
（3）意大利羅馬大學的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N₄分子。N₄分子結構如下圖所示。已知斷裂1moIN-N吸收167kJ熱量，生成1molN≡N放出942kJ。根據以上信息和數據，寫出N₄氣體轉變為N₂的熱化學方程式：                                 。

（4）下圖是丙烷（C₃H₈）、二甲醚（CH₃OCH₃）燃燒過程中能量變化圖，其中x為各自反應中對應的系數。根據該圖寫出二甲醚燃燒的熱化學方程式：                                        。

Answer 1

（每空3分，共12分）
（1）Cl₂O₇(l)＋H₂O(l)==2HClO₄(aq)；ΔH＝－4QkJ/mol
（2）-824.4
（3）N₄（g）= N₂(g)  ΔH＝－882kJ/mol
（4）CH₃OCH₃(g)＋3O₂(g)→2CO₂(g)＋3H₂O(l)   △H=－1455kJ·mol^{- 1}

試題分析：（1）氯元素的最高價氧化物是Cl₂O₇，0.25molCl₂O₇與一定量水混合得到HClO₄溶液時，放出QkJ的熱量，則1molCl₂O₇與一定量水混合得到HClO₄溶液時，放出4QkJ的熱量，所以熱化學方程式為：
Cl₂O₇（1）+H₂O（1）=2HClO₄（aq）；△H=-4QkJ?mol^-1。
（2）已知：（1）Fe₂O₂（s）+3/2C（s）=3/2CO₂（g）+2Fe（s）△H=234.1kJ?mol^-1
（2）C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
由蓋斯定律（2）×(3/2)-（1），得：2Fe（s）+3/2O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=（-393.5kJ?mol^-1）×(3/2)-234.1kJ?mol^-1
即2Fe（s）+3/2O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=-824.35kJ?mol^-1。
（3）1molN₄氣體中含有6molN-N鍵，可生成2molN₂，形成2molN≡N鍵，則1molN₄氣體轉變為N₂化學鍵斷裂斷裂吸收的熱量為6×167KJ=1002KJ，形成化學鍵放出的熱量為1884KJ，所以反應放熱，放出的熱量為1884KJ-1002KJ=882KJ，故N₄氣體轉變為N₂的熱化學方程式是N₄（g）= N₂(g)  ΔH＝－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，
所以熱化學方程式為CH₃OCH₃（g）+3O₂（g）2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1455kJ?mol^-1。
點評：本題考查蓋斯定律的利用、反應熱的計算和熱化學方程式的書寫，難度大，明確已知反應與目標熱化學方程式的關系是關鍵，注意基礎知識的掌握與理解。