Question

熱力學標準態(tài)（298K、101kPa）下，由穩(wěn)定單質發(fā)生反應生成1mol 化合物的反應熱叫該化合物的生成熱（△H）．
（1）圖1為第ⅥA族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數據示意圖．試完成下列問題：
①寫出第ⅥA族元素中含有18e^-的兩種氫化物的電子式

 

、

 

．
②請你歸納：非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與氫化物的反應熱△H的關系

 

．
③硒化氫在上述條件下發(fā)生分解反應的熱化學反應方程式為：

 

．

（2）在25℃、101kPa下，已知SiH₄氣體在氧氣中完全燃燒后恢復至原狀態(tài)，平均每轉移1mol電子放熱190.0kJ，該反應的熱化學方程式是

 

．
（3）根據圖2寫出反應：CO（g）+2H₂（g）??CH₃OH（g）的熱化學方程式

 

．
（4）由金紅石（TiO₂）制取單質Ti，涉及的步驟為：TiO₂-→TiCl₄

800℃、Ar

Mg

Ti
已知：Ⅰ．C（s）+O₂（g）═CO₂（g）
△H=-393.5kJ?mol^-1
Ⅱ.2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）
△H=-566kJ?mol^-1
Ⅲ．TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）+O₂（g）
△H=+141kJ?mol^-1
①則TiO₂（g）+2Cl₂（g）+2C（s）═TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=

 

．
②反應TiCl₄+2Mg═2MgCl₂+Ti在Ar氣氛中進行的理由是

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）①氧族元素有O、S等元素，含有18e^-的物質的有H₂O₂、H₂S等物質；
②根據元素周期律，同一主族元素非金屬性越強，生成氣態(tài)氫化物越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定；而根據熱力學，能量越低越穩(wěn)定，以此進行判斷；
③根據圖象判斷出abcd對應的各氫化物，根據焓變的大小書寫熱化學方程式；
（2）SiH₄氣體在氧氣中完全燃燒的化學方程式為：SiH₄+2O₂

點燃  .

SiO₂+2H₂O，1 mol SiH₄完全燃燒轉移8 mol電子，然后計算焓變；
（3）根據△H=反應物總能量-生成物總能量=斷開反應物種化學鍵吸收的能量-形成生成物中化學鍵釋放的能量求算；
（4）①依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式得到；
②防止高溫下Mg或Ti與空氣中的O₂（或CO₂、N₂）反應化學反應．

解答： 解：（1）①氧族元素有O、S等元素，含有18e^-的物質的有H₂O₂、H₂S等物質，電子式分別為，
故答案為：；；
②非金屬元素氫化物的穩(wěn)定性與生成1mol氫化物時的△H的關系為：根據元素周期律，同一主族元素非金屬性越強，生成氣態(tài)氫化物越容易，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定；而根據熱力學，能量越低越穩(wěn)定．a、b、c、d依次為H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O，
故答案為：非金屬元素氫化物越穩(wěn)定，△H越小，反之亦然；
③由②可知，b為H₂Se的生成熱數據，則H₂Se分解吸熱，且△H=-81kJ/mol，
所以H₂Se發(fā)生分解反應的熱化學反應方程式為H₂Se（g）═Se（s）+H₂（g）△H=-81 kJ?mol^-1，
故答案為：H₂Se（g）═Se（s）+H₂（g）△H=-81 kJ?mol^-1；
（2）SiH₄氣體在氧氣中完全燃燒的化學方程式為：SiH₄+2O₂

點燃  .

SiO₂+2H₂O，由方程式可知，1 mol SiH₄完全燃燒轉移8 mol電子，故熱化學方程式為SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1 520.0 kJ?mol^-1，
故答案為：SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1 520.0 kJ?mol^-1；
（3）△H=反應物總能量-生成物總能量=419 kJ?mol^-1-510 kJ?mol^-1=-91 kJ?mol^-1，故該反應的熱化學方程式為CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-91 kJ?mol^-1；
故答案為：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-91 kJ?mol^-1；
（4）①已知①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5KJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566KJ/L
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）+O₂（g）△H=+141KJ/mol；
由蓋斯定律①×2-②+③得到：TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=-80 kJ?mol^-1，
故答案為：-80 kJ?mol^-1；
②反應TiCl₄+2Mg═2MgCl₂+Ti在Ar氣氛中進行的理由是防止高溫下Mg或Ti與空氣中的O₂（或CO₂、N₂）反應化學反應，對TiCl₄+2Mg═2MgCl₂+Ti造成干擾，
故答案為：防止高溫下Mg（Ti）與空氣中的O₂（或CO₂、N₂）作用．

點評：本題考查化學反應與能量變化及蓋斯定律的計算應用，題目難度中等，本題注意從圖象判斷各種氫化物的種類為解答該題的關鍵．