Question

18．利用蓋斯定律解答下列各小題
（1）已知：TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ•mol^-1
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1
寫出TiO₂和焦炭、氯氣反應生成TiCl₄和CO氣體的熱化學方程式：TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81kJ•mol^-1．
（2）25℃、101kPa下：①2Na（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═Na₂O（s）△H₁=-414kJ•mol^-1
②2Na（s）+O₂（g）═Na₂O₂（s）△H₂=-511kJ•mol^-1
寫出該條件下由Na₂O₂和Na生成Na₂O的熱化學方程式：2Na（s）+Na₂O₂（s）=2Na₂O（s）△H₁=-317kJ•mol^-1．
（3）已知：C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1；
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1；
2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599kJ•mol^-1；
寫出由C （s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）的熱化學方程式2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g），△H₁=226.7kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）已知①TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ•mol^-1；
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1，
TiO₂和焦炭、氯氣反應生成TiCl₄和CO氣體的化學方程式為：2C+TiO₂+2Cl₂═TiCl₄+2CO，可以根據①+②計算得到；
（2）已知：：①2Na（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═Na₂O（s）△H₁=-414kJ•mol^-1
②2Na（s）+O₂（g）═Na₂O₂（s）△H₂=-511kJ•mol^-1
Na₂O₂和Na生成Na₂O的化學方程式為：2Na+Na₂O₂=2Na₂O，可以根據①×2-②得到；
（3）已知：①C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599kJ•mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反應可以根據①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到．

解答 解：（1）已知①TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ•mol^-1；
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1，
TiO₂和焦炭、氯氣反應生成TiCl₄和CO氣體的化學方程式為：2C+TiO₂+2Cl₂═TiCl₄+2CO，可以根據①+②得到，所以反應的焓變═+140kJ•mol^-1+（=-221kJ•mol^-1）=-81kJ•mol^-1，
故答案為：2C（s）+TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81kJ•mol^-1；
（2）已知：：①2Na（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═Na₂O（s）△H₁=-414kJ•mol^-1
②2Na（s）+O₂（g）═Na₂O₂（s）△H₂=-511kJ•mol^-1
Na₂O₂和Na生成Na₂O的化學方程式為：2Na+Na₂O₂=2Na₂O，可以根據①×2-②得到，所以反應的焓變=（-414kJ•mol^-1）×2-（-511kJ•mol^-1）=-317kJ•mol^-1，
故答案為：2Na（s）+Na₂O₂（s）=2Na₂O（s）△H₁=-317kJ•mol^-1；
（3）已知：①C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599kJ•mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反應可以根據①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到，
所以反應焓變△H=2×（-393.5kJ•mol^-1）+（-571.6kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$-（-2599kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$=226.7kJ•mol^-1，
故答案為：2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g），△H₁=226.7kJ•mol^-1

點評 本題考查學生蓋斯定律的應用和熱化學方程式的書寫方面的知識，注意教材知識的靈活應用是解題關鍵，難度不大．