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11.关于热化学
(1)甲烷的燃烧热为△H=-890.3kJ/mol,则甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol.
(2)500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭容器中,生成0.5mol NH3放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H(773K,30MPa)=77.2KJ/mol.
(3)含20.0g的稀NaOH溶液与足量稀盐酸反应,放出28.7kJ的热量NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l);△H=-57.4kJ•mol-1
(4)已知:
P4(白磷,s)+5O2(g)═P4O10(s)△H=-2983.2kJ/mol
P(红磷,s)+$\frac{5}{4}$O2(g)═$\frac{1}{4}$P4O10(s)△H=-738.5kJ/mol
试写出白磷转化为红磷的热化学方程式P4(s,白磷)═4P(s,红磷)△H=-29.2 kJ•mol-1相同状况下,白磷的稳定性比红磷低  (填“高”或“低”).
(5)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义.有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定.现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol.

分析 (1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量;
(2)0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),生成0.5mol NH3放热19.3kJ,标注物质聚集状态和对应反应的焓变书写热化学方程式,注意温度压强标注;
(3)含NaOH 20.0g的稀溶液中含有0.5mol氢氧化钠,与足量稀盐酸反应放出28.7kJ的热量,则1molNaOH反应放热57.4kJ;
(4)利用盖斯定律可以解答,从待求反应出发,分析待求反应中的反应物和生成物在已知反应中的位置,通过相互加减可得;
(5)根据盖斯定律将三个化学方程式进行处理,①×3-②-③×2计算得到.

解答 解:(1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol;
(2)500℃、30MPa下,0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),生成0.5mol NH3放热19.3kJ,生成2molNH3放热77.2KJ,热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H(773K,30MPa)=77.2KJ/mol,
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H(773K,30MPa)=77.2KJ/mol;
(3)含NaOH 20.0g的稀溶液与足量的稀盐酸反应,放出28.7kJ的热量,反应的热化学方程式为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4kJ/mol,
故答案为:NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l),△H=-57.4kJ•mol-1,低;
(4)已知:①P4(s、白磷)+5O2(g)═P4O10(s);△H=-2983.2kJ•mol-1
②P(s、红磷)+$\frac{5}{4}$O2(g)═$\frac{1}{4}$P4O10(s);△H=-738.5kJ•mol-1
据盖斯定律,①-②×4可得:P4(s,白磷)═4P(s,红磷)△H═-2983.2kJ•mol-1-(-738.5kJ•mol-1)×4=-29.2 kJ•mol-1
能量越高越活泼,白磷变化为红磷发热,说明白磷能量高,稳定性低,
故答案为:P4(s,白磷)═4P(s,红磷)△H=-29.2 kJ•mol-1;低;
(5)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol ①
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol ②
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol ③
①×3-②-③×2得
6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)△H=(-24.8kJ/mol)×3-(-47.2kJ/mol)-(+640.5kJ/mol)×2=-1308.0kJ/mol,
即 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol,
故答案为:CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol.

点评 本题考了应用查盖斯定律进行反应热的计算,热化学方程式的书写,燃烧热、中和热的概念分析,容易出错,题目有一定的难度.

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