Question

11．（1）已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ热量，反应方程式是2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）
请回答下列问题：
①该反应的生成物能量总和小于（填“大于”、“小于”或“等于”）反应物能量总和．
②若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量＜（填“＞”、“＜”或“=”）572kJ．
③与化石燃料相比，利用氢能源有很多优点，请说出其中一点热值高，无污染．
（2）FeS₂焙烧产生的SO₂可用于制硫酸．已知25℃、101kPa时：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=-197kJ•mol^-1；
H₂O（g）═H₂O（l）△H₂=-44kJ•mol^-1；
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）═2H₂SO₄（l）△H₃=-545kJ•mol^-1
则SO₃（g）与H₂O（l）反应的热化学方程式是SO₃（g） ）+H₂O（g）=H₂SO₄（l）△H₃=-152kJ/mol．
（3）已知下列反应的热化学方程式：
6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（l）△H₁
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
则反应4C₃H₅（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g）的△H为12△H₃+5△H₂-2△H₁．
（4）已知：在热力学标准状态（298K、1.01×105Pa）下，由稳定的单质发生反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热（△H）．如图为氧族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图，试完成下列问题：
①写出氧族元素中含有18e的两种氢化物的电子式．
②请你归纳：非金属元素氢化物的稳定性与氢化物的生成热△H的关系非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然．
③写出硒化氢在热力学标准状态下，发生分解反应的热化学方程式：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）①反应物的能量低于生成物的能量，则反应吸热，反应物的能量高于生成物的能量，则反应放热；
②液态水变为水蒸气的过程是吸热的过程；
③根据反应产物和反应热分析；
（2）利用盖斯定律，将热化学方程式进行运算，计算反应的焓变；
（3）根据盖斯定律，利用方程式的加减得出C₃H₅（ONO₂）₃分解成CO₂、N₂、H₂O、O₂的化学方程式，其反应热也要相应的加减，从而得出其热化学反应方程式．
（4）①氧族元素有O、S等元素，含有18e^-的物质的有H₂O₂、H₂S等物质；
②根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定，以此进行判断；
③根据图象判断出abcd对应的各氢化物，根据焓变的大小书写热化学方程式．

解答 解：（1）①氢气燃烧生成液态水时放热，则反应物的能量高于生成物的能量，故答案为：小于；
 ②液态水变为水蒸气是吸热的过程，2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ热量，生成气态水时放出的热量小于572kJ，故答案为：＜；
③与化石燃料相比，利用氢能源有很多优点，燃烧产物为水无污染，燃烧热值高，故答案为：热值高，无污染；
（2）2SO₂（g）+O₂（g）=2SO₃（g）△H₁=一197kJ/mol ①
2H₂O （g）=2H₂O（1）△H₂=-44kJ/mol ②
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ/mol③
利用盖斯定律：（③-①-②）×$\frac{1}{2}$得SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol，
SO₃（g） ）+H₂O（g）=H₂SO₄（l）△H₃=-152kJ/mol，
故答案为：SO₃（g） ）+H₂O（g）=H₂SO₄（l）△H₃=-152kJ/mol；
（3）①6C（s）+5H₂（g）+3N₂（g）+9O₂（g）═2C₃H₅（ONO₂）₃（l）△H₁
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₃
由盖斯定律：5×②+12×③-2×①得：4C₃H₅（ONO₂）₃（l）═12CO₂（g）+10H₂O（g）+O₂（g）+6N₂（g）△H=12△H₃+5△H₂-2△H₁；
故答案为：12△H₃+5△H₂-2△H₁；
（4）①氧族元素有O、S等元素，含有18e^-的物质的有H₂O₂、H₂S等物质，电子式分别为，故答案为：；
②非金属元素氢化物的稳定性与生成1mol氢化物时的△H的关系为：根据元素周期律，同一主族元素非金属性越强，生成气态氢化物越容易，气态氢化物越稳定；而根据热力学，能量越低越稳定．a、b、c、d依次为H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O，
故答案为：非金属元素氢化物越稳定，△H越小，反之亦然；
③由②可知，b为硒化氢的生成热数据，则硒化氢分解吸热，且△H=-81kJ/mol，所以H₂S发生分解反应的热化学反应方程式为H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol，故答案为：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）△H=-81kJ/mol．

点评 本题考查了化学反应的吸放热于反应物产物能量之间的关系、热化学方程式和盖斯定律的计算等知识，准确把握盖斯定律的概念是关键，注意知识的整理和应用，难度中等．