Question

1．能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱．研究化學反應過程中的能量變化在能源緊缺的今天具有重要的理論意義．已知下列熱化學方程式：
①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-570kJ/mol；
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-242kJ/mol；
③C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO （g）△H=-110.5kJ/moL；
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/moL；
⑤CO₂（g）+2H₂O（g）═2CH₄（g）+2O₂（g）△H=+890kJ/moL
回答下列問題：
（1）上述反應中屬于燃燒熱的熱化學方程式的是④．
（2）H₂的燃燒熱為285KJ/mol．
（3）蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義．有些反應的反應熱雖然難直接測定，但可通過間接的方法求得．試寫出碳與水蒸氣反應的熱化學方程式C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）△H=+131.5KJ/mol；該反應的熵△S＞0 （選填“＞”、“=”、“＜”）；已知自由能△G可推知該反應在高溫條件下可自發(fā)進行．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱的熱化學方程式中，可燃物必須為1mol，生成的必須是穩(wěn)定的氧化物，水必須為液態(tài)，據(jù)此分析；
（2）燃燒熱是在101KP時，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，此時生成的水必須為液態(tài)；
（3）利用③-②可計算C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）的反應熱

解答 解：（1）燃燒熱是在101KP時，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，故在燃燒熱的熱化學方程式中，可燃物必須為1mol，生成的必須是穩(wěn)定的氧化物，水必須為液態(tài)，故④為燃燒熱的熱化學方程式，故答案為：④；
（2）燃燒熱是在101KP時，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量，此時生成的水必須為液態(tài)，故氫氣的燃燒熱可以通過反應①來得到，但反應①中是2mol氫氣燃燒放出570KJ的熱量，故氫氣的燃燒熱為285KJ/mol，故答案為：285KJ/mol；
（3）將③-②可得C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）△H=（-110.5kJ/mol）-（-242kJ/mol）=+131.5kJ/mol，該反應吸熱即△H＞0，由于此反應中氣體的種類和分子個數(shù)增多，故為熵增的反應，即△S＞0，則反應若要能自發(fā)進行，應該高溫下．
故答案為：C（s）+H₂O（g）=H₂（g）+CO （g）△H=+131.5KJ/mol；＞；高溫．

點評 本題考查化學反應與能量變化，為高頻考點，注意把握蓋斯定律的應用以及反應能否自發(fā)進行的判斷，結合反應的熱化學方程式解答該題，難度不大．