Question

16．热化学方程式中的H实际上是热力学中的一个物理量，叫做焓．一个体系的焓（H）的绝对值到目前为止还没有办法测得，但当体系发生变化时，我们可以测得体系的焓的变化，即焓变，用“△H”表示，△H=H（终态）-H（始态）．
（1）对于化学反应A+B=C+D，若H（A）+H（B）＞H（C）+H（D），则该反应的△H为小于0（填“大于”、或“小于”），该反应是放热（填“放热”或“吸热”）反应；
（2）石墨晶体结构如图．已知C-C键能为aKJ，O-O键能为bKJ，C=O键为cKJ．请写出石墨的燃烧热化学方程式
C（s、石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=+$（\frac{3}{2}a+b-2c）kJ•mo{l}^{-1}$．
（3）已知：
Fe₂O₃（S）+3CO（g）═2Fe（S）+3CO₂（g）△H=-25KJ•mol^-1
Fe₂O₃（S）+CO（g）═2Fe₃O₄（S）+CO₂（g）△H=-47KJ•mol^-1
Fe₂O₃（S）+CO（g）═3FeO（S）+CO₂（g）△H=+19KJ•mol^-1
请写出CO还原FeO的热化学方程式：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）化学反应过程中一定伴随着能量的变化，反应焓变主要是指反应前后的热量变化；依据能量守恒分析焓变，结合焓变计算：△H=H（终态）-H（始态），H确定反应吸热放热；△H＜0为放热反应；△H＞0为吸热反应；
（2）石墨晶体结构如图，1mol碳形成1.5mol的碳碳键，所以C（s、石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=+$（\frac{3}{2}a+b-2c）kJ•mo{l}^{-1}$；
（3）依据盖斯定律的含义，化学反应的△H便是定值，与反应的途径无关，结合热化学方程式计算得到；

解答 解：（1）化学反应过程中一定伴随着能量的变化，反应焓变主要是指反应前后的热量变化；对于化学反应A+B=C+D，若H（A）+H（B）＞H（C）+H（D）：△H=H（终态）-H（始态），判断可知△H＜0；反应是放热反应；
故答案为：小于； 放热；
（2）石墨晶体结构如图，1mol碳形成1.5mol的碳碳键，所以C（s、石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=+$（\frac{3}{2}a+b-2c）kJ•mo{l}^{-1}$；故答案为：C（s、石墨）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=+$（\frac{3}{2}a+b-2c）kJ•mo{l}^{-1}$；
（3）依据盖斯定律
①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ•mol^-1
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ•mol^-1
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=19kJ•mol^-1
①×3-③×2+②得到：6FeO（s）+6CO（g）═6Fe（s）+6CO₂（g）△H=-66 kJ•mol^-1
得到热化学方程式为：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 kJ•mol^-1
故答案为：FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 kJ•mol^-1

点评 本题考查了反应的能量变化，反应的焓变计算方法，焓变与物质焓的计算关系，盖斯定律的计算应用，题目难度中等．