Question

完成下列小題。

(1)[2013·江蘇，20(1)]白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應獲得。相關熱化學方程式如下：

2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3 359.26 kJ·mol－1

CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s)　ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1

2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)===6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH3

則ΔH3＝________kJ·mol－1。

(2)[2013·四川理綜，11(5)節(jié)選]焙燒產生的SO2可用于制硫酸。已知25 ℃、101 kPa時：

2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH1＝－197 kJ·mol－1；

H2O(g)===H2O(l)　ΔH2＝－44 kJ·mol－1；

2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g)===2H2SO4(l)

ΔH3＝－545 kJ·mol－1。

則SO3(g)與H2O(l)反應的熱化學方程式是________。

(3)[2013·浙江理綜，27(1)]捕碳技術(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經被用作工業(yè)捕碳劑，它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應：

反應Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1

反應Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2

反應Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g)2NH4HCO3(aq)ΔH3

ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關系是：ΔH3＝________。

(4)[2013·天津理綜，10(2)①]為減少SO2的排放，常采取的措施有：

將煤轉化為清潔氣體燃料。

已知：H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－241.8 kJ·mol－1

C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1

寫出焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式：______________________________________。

(5)[2013·北京理綜，26(2)①]汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應，其能量變化示意圖如下：

寫出該反應的熱化學方程式：____________________________________。

Answer 1

答案　(1)＋2 821.6

(2)SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)

ΔH＝－130 kJ·mol－1

(3)2ΔH2－ΔH1

(4)C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1

(5)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH＝＋183 kJ·mol－1

解析　(1)2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　ΔH1＝＋3 359.26 kJ·mol－1①

CaO(s)＋SiO2(s)===CaSiO3(s)　ΔH2＝－89.61 kJ·mol－1②

由蓋斯定律，目標反應可由反應①＋反應②×6，則ΔH3＝ΔH1＋ΔH2×6＝＋2 821.6 kJ·mol－1。

(2)根據蓋斯定律，得出SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH4只須按下式進行即可：

ΔH＝(ΔH3－ΔH1－2ΔH2)＝－130 kJ·mol－1，

熱化學方程式應為

SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)　ΔH＝－130 kJ·mol－1。

(3)Ⅱ式×2－Ⅰ式，即可得反應Ⅲ。

(4)下式減上式即可求得熱化學方程式。

(5)拆開化學鍵吸收能量，形成化學鍵釋放能量

N2(g)＋O2(g)===2NO(g)其ΔH計算方法如下：

ΔH＝945 kJ·mol－1＋498 kJ·mol－1－2×630 kJ·mol－1＝＋183 kJ·mol－1。