Question

熱化學(xué)方程式中的△H實際上是熱力學(xué)中的一個物理量，叫做焓變，其數(shù)值和符號與反應(yīng)物和生成物的總能量有關(guān)，也與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)．

（1）如圖Ⅰ所示表示的是NO₂和CO反應(yīng)生成CO₂和NO過程中能量變化示意圖，請寫出NO₂和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

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（2）圖Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氫化物時的焓變數(shù)據(jù)，根據(jù)焓變數(shù)據(jù)可確定a、b、c、d分別代表哪種元素，試寫出硒化氫在熱力學(xué)標準態(tài)下，發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

 

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（3）已知：
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
請寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式：

 

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Answer 1

分析：（1）根據(jù)能量變化圖，反應(yīng)熱等于正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能；
（2）根據(jù)圖象判斷出abcd對應(yīng)的各氫化物，根據(jù)焓變的大小書寫熱化學(xué)方程式；
（3）依據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式計算，然后寫出熱化學(xué)方程式；

解答：解：（1）該反應(yīng)的焓變△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1，故答案為：NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ?mol^-1；
（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(guān)系為：根據(jù)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(jù)熱力學(xué)，能量越低越穩(wěn)定．a(chǎn)、b、c、d依次為H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O．
b為硒化氫的生成熱數(shù)據(jù)，則硒化氫分解放熱，且△H=-81kJ/mol，所以H₂Se發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）；△H=-81kJ/mol，
故答案為：H₂Se（g）=Se（s）+H₂（g）；△H=-81kJ/mol；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①×3-（③×2+②）得到：
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO₂（g）△H=-66KJ/mol；
得到熱化學(xué)方程式為：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol，
故答案為：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol；

點評：本題考查化學(xué)反應(yīng)與能量變化，蓋斯定律的應(yīng)用，題目難度不大，本題注意從圖象判斷各種氫化物的種類為解答該題的關(guān)鍵．