Question

【題目】碳是形成化合物種類最多的元素,其單質及化合物是人類生產生活的主要能源物質。請回答下列問題。

（1）有機物M經過太陽光光照可轉化成N,轉化過程如下:

則M、N相比, 較穩定的是____。

（2）火箭和導彈表面的薄層是耐高溫物質。將石墨、鋁粉和二氧化鈦按一定比例混合在高溫下煅燒,所得物質可作耐高溫材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s)　ΔH=-1 176 kJ·mol-1,則反應過程中,每轉移1 mol電子放出的熱量為________

（3）已知拆開1 mol H—H鍵、1 mol N—H鍵、1 mol N≡N鍵分別需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為_________________

（4）根據下列熱化學方程式：

①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；

②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1；

③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－870.3 kJ·mol－1

可以計算出2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)的反應熱為________

Answer 1

【答案】 M 98kJ N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92 kJ·mol－1 －488.3 kJ·mol－1

【解析】分析:(1) M轉化成N為吸熱反應，則1molM具有的總能量低于1molN具有的總能量，M較穩定；
(2)所給反應中轉移12個電子,故每轉移1mol電子放出的熱量為=98 kJ。

（3）在反應N2+3H22NH3中，斷裂3molH-H鍵，1mol N≡ N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的熱量少，放出的熱量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ；

（4）根據熱化學方程式和蓋斯定律進行分析計算,通過熱化學方程式①×2和②×2相加再減去③消去二氧化碳和水得到所求的熱化學方程式，注意熱化學方程式改變系數，焓變隨之改變。

詳解:(1)有機物M經過太陽光光照可轉化成N,

ΔH＝+88.6 kJ·mol－1，過程是吸熱反應，N暗處轉化為M，是放熱反應，能量越低越穩定,說明M穩定；
因此，本題正確答案是:M；
(2) 4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)2Al2O3(s)+3TiC(s)　 ΔH=-1 176 kJ·mol-1,轉移12mol電子放熱1 176 kJ,則反應過程中,每轉移1mol電子放熱98 kJ，
因此，本題正確答案是: 98 kJ。

(3)在反應N2+3H22NH3中，斷裂3molH-H鍵，1mol N≡ N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的熱量少，放出的熱量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，即N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1，故答案為：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1

（4）①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；

②H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH2＝－285.8 kJ·mol－1；

③CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－870.3 kJ·mol－1

根據蓋斯定律，熱化學方程式①×2+②×2-③得到: ΔH＝－488.3 kJ·mol－1，