Question

（1）在25℃、101kPa下，1g甲烷燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱55.6kJ．則表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式為

 

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（2）如表中的數(shù)據(jù)表示破壞1mol化學(xué)鍵需消耗的能量（即鍵能，單位為kJ?mol^-1）：

化學(xué)鍵	C-H	C-F	H-F	F-F
鍵能	414	489	565	158

根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計算以下反應(yīng)的反應(yīng)熱△H：
CH₄（g）+4F₂（g）=CF₄（g）+4HF（g）△H=

 

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（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學(xué)研究中有很重要的意義．有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定．已知：
①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
②O₂（g）+2CO（g）=2CO₂ （g）△H=-566kJ/mol
③TiO₂ （s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）+O₂（g）△H=+141kJ/mol
寫出金紅石（TiO₂）與氯氣、石墨制取TiCl₄（s）和CO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式

 

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Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）lg甲烷完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱55.6kJ熱量，16g甲烷燃燒放熱889.6KJ，依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法標(biāo)注聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出；
（2）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，計算得到反應(yīng)的焓變；
（3）本題考查了蓋斯定律的應(yīng)用，在將反應(yīng)做變化時，反應(yīng)熱也要做相應(yīng)的變化．

解答： 解：（1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時放出的熱量．
定義要點：①規(guī)定可燃物物質(zhì)的量為1 mol，②必須完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物，比如反應(yīng)物中C→CO₂，H₂→H₂O（液）；
故燃燒熱的熱化學(xué)方程式必須保持可燃物的計量數(shù)為1，
lg甲烷完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱55.6kJ熱量，則16g甲烷燃燒放熱889.6KJ，
由熱化學(xué)方程式書寫方法標(biāo)注聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出熱化學(xué)方程式為CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6 kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6 kJ/mol；
（2）化學(xué)反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，CH₄（g）+4F₂（g）=CF₄（g）+4HF（g）
△H=（414KJ/mol×4+158KJ/mol×4）-（489KJ/mol×4+565KJ/mol×4）=-1928KJ/mol，
故答案為：-1928KJ/mol；
（3）金紅石（TiO₂）與氯氣、石墨制取TiCl₄（s）和CO的化學(xué)方程式為TiO₂+2Cl₂+2C=TiCl₄+2CO，
根據(jù)蓋斯定律：一個反應(yīng)無論是一步完成還是分為數(shù)步完成，其熱效應(yīng)是相同的，
將①×2-②+③即可得出反應(yīng)為TiO₂+2Cl₂+2C=TiCl₄+2CO，
將反應(yīng)熱做相應(yīng)的變化即可得出此反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-393.5×2-（-566）+141=-80kJ/mol，
故熱化學(xué)方程式為：TiO_2（s）+2Cl_2（g）+2C（s）=TiCl_4（s）+2CO（g）△H=-80kJ/mol，
故答案為：TiO_2（s）+2Cl_2（g）+2C（s）=TiCl_4（s）+2CO（g）△H=-80kJ/mol．

點評：本題主要考查學(xué)生熱化學(xué)方程式的書寫方法及蓋斯定律的應(yīng)用，注意焓變的正負(fù)和單位問題，該題型是考試的熱點．