Question

20．碳是化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质．请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：则M、N相比，较稳定的是M．

（2）已知CH₃OH（l）的燃烧热△H=-238.6kJ/mol，CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=-a kJ/mol，则a＜（填“＞”、“＜”或“=”）238.6．
（3）使Cl₂和H₂O（g）通过灼热的炭层，生成HCl和CO₂，当有1mol Cl₂参与反应时释放出145kJ热量，写出该反应的热化学方程式：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290kJ•mol^-1 ．
（4）家用液化气中主要成分之一是丁烷，当10g丁烷完全燃烧并生成CO₂和液态水时，放出热量500kJ．试写出丁烷燃烧的热化学方程式C₄H₁₀ （g）+6.5 O₂ （g）═4 CO₂ （g）+5 H₂O （l）△H=-2900 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）M转化为N是吸热反应，所以N的能量高，不稳定；
（2）甲醇燃烧生成CO₂（g）和H₂（g）属于不完全燃烧，放出的热量少，故a＜238.6；
（3）有1mol Cl₂参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式；
（4）依据热化学方程式的书写方法写出，标注物质的聚集状态和对应系数下的反应焓变．

解答 解：（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，：△H=+88.6kJ•mol^-1，过程是吸热反应，N暗处转化为M，是放热反应，能量越低越稳定，说明M稳定；
故答案为：M；
（2）燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，甲醇燃烧生成CO₂（g）和H₂（g）属于不完全燃烧，放出的热量小于燃烧热，故答案为：＜；
（3）有1mol Cl₂参与反应时释放出145kJ热量，2mol氯气反应放热290kJ，反应的热化学方程式为：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290kJ•mol^-1 ；
故答案为：2Cl₂（g）+2H₂O（g）+C（s）═4HCl（g）+CO₂（g）△H=-290kJ•mol^-1 ；
（4）10g丁烷气体完全燃烧生成CO₂和H₂O（l）放出热量500 kJ，则58g丁烷反应生成CO₂和H₂O（l）放热$\frac{500}{10}$×58=2900KJ；
丁烷燃烧的热化学方程式为：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-2900KJ/mol；
故答案为：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-2900KJ/mol．

点评 本题考查了化学反应能量变化，燃烧热概念分析判断，氧化还原反应电子转移的计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．