Question

18．含碳的化合物之間很容易發(fā)生轉(zhuǎn)化．請回答下列問題：
（1）有機物 M 在有光的時候很容易轉(zhuǎn)化成 N，其過程如圖：
M 到 N 過程中，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；其中較穩(wěn)定的物質(zhì)是M（用 M、N 回答）．
（2）已知（l）的燃燒熱為 3267.5kJ•mol^-1，
（l）+6O ₂（g）═6CO₂ （g）+3H₂ （g）
△H=a kJ•mol^-1，則 a＞-3267.5（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)即壓力為 100kPa，一定溫度下，由元素最穩(wěn)定的單質(zhì)生成生成 1mol 純化 合物時的反應(yīng)熱稱為該化合物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓（△H^￠）．已知 100kPa，一定溫度下：
Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+490.0kJ•mol^-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO ₂（g）△H=-280.0kJ•mol^-1
C（石墨）+O₂（g）=CO₂ （g）△H=-390.5kJ•mol^-1
則 Fe₂O₃的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△H=-821.5KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，反應(yīng)吸熱，物質(zhì)能量越高越活潑，能量越低越穩(wěn)定；
（2）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，氫氣燃燒放熱，放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值比較大小，據(jù)此分析判斷；
（3）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+490.0kJ•mol^-1
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-280.0kJ•mol^-1
③C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-390.5kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計算，$\frac{1}{2}$（③×3-①-②×3）得到2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Fe₂O₃（s）反應(yīng)的焓變．

解答 解：（1）M吸收了光能生成了N，能量轉(zhuǎn)化形式為光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，M能量低于N，則M能量低穩(wěn)定，
故答案為：化學(xué)；M；
（2）（2）已知（l）的燃燒熱為3267.5kJ•mol^-1，（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3267.5kJ•mol^-1，
（l）+6O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂（g）△H=a kJ•mol^-1，氫氣燃燒放熱，放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值，則a＞-3267.5kJ•mol^-1，
故答案為：＞；
（3）（3）①Fe₂O₃（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=+490.0kJ•mol^-1
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-280.0kJ•mol^-1
③C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-390.5kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計算，$\frac{1}{2}$（③×3-①-②×3）得到2Fe（s）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=Fe₂O₃（s）△H=-821.5KJ/mol，
故答案為：-821.5KJ/mol．

點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)能量變化、燃燒熱以及熱化學(xué)方程式計算，掌握蓋斯定律是解題關(guān)鍵，題目難度中等．