《2025年赢在微点化学》

9. 分析图像书写热化学方程式。

(1)图甲表示的是 NO₂ 和 CO 反应生成 CO₂ 和 NO 过程中能量变化示意图，写出 NO₂ 和 CO 反应的热化学方程式：______________________________。
(2)图乙表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成 1 mol 气态氢化物时的焓变数据，根据焓变数据可确定 a、b、c、d 分别代表哪种元素，试写出硒化氢在热力学标准状态下发生分解反应的热化学方程式：______________________________。
(3)图丙表示一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl⁻、ClOₓ⁻(x = 1，2，3，4)的能量相对大小，①D 是________(填离子符号)。②B→A+C 反应的热化学方程式为________________________(用离子符号表示)。

答案： 答案
(1)NO₂(g)+CO(g)=NO(g)+CO₂(g) ΔH=-234 kJ·mol⁻¹
(2)H₂Se(g)=Se(s)+H₂(g) ΔH=-81 kJ·mol⁻¹
(3)①ClO₄⁻ ②3ClO⁻(aq)=ClO₃⁻(aq)+2Cl⁻(aq) ΔH=-117 kJ·mol⁻¹
解析
(1)根据题图甲可知,此反应是放热反应,热化学方程式为NO₂(g)+CO(g)=CO₂(g)+NO(g) ΔH=(134 - 368) kJ·mol⁻¹=-234 kJ·mol⁻¹。
(2)同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,其气态氢化物的稳定性逐渐降低,能量逐渐增大,则可确定a、b、c、d分别代表碲、硒、硫、氧元素。b代表硒元素,生成1 mol H₂Se(g)的ΔH=+81 kJ·mol⁻¹,则其分解反应的热化学方程式为H₂Se(g)=Se(s)+H₂(g) ΔH=-81 kJ·mol⁻¹。
(3)D中氯元素的化合价为+7价,应为ClO₄⁻,写出B→A+C的化学方程式,利用生成物的总能量减去反应物的总能量求得ΔH=(630 + 0 - 60×3) kJ·mol⁻¹=-117 kJ·mol⁻¹,写出热化学方程式即可。

碳汇，是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳[6CO₂(g)+6H₂O(l)$\xrightarrow[叶绿素]{光}$C₆H₁₂O₆(s)+6O₂(g)]，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。已知利用植物的光合作用每吸收 1 mol CO₂ 需要吸收的能量约为 470 kJ。回答下列问题：
(1)碳汇过程中能量的转化形式为________能转化为________能；有资料表明，某块林木通过光合作用大约吸收了 1.88×10⁷ kJ 能量，则吸收的 CO₂ 为________kg；葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为______________________________。
(2)工业废气中的 CO₂ 可用碱液吸收。已知：
①CO₂(g)+2NaOH(aq)===Na₂CO₃(aq)+H₂O(l) ΔH = -a kJ·mol⁻¹；
②CO₂(g)+NaOH(aq)===NaHCO₃(aq) ΔH = -b kJ·mol⁻¹。
则反应 CO₂(g)+H₂O(l)+Na₂CO₃(aq)===2NaHCO₃(aq)的 ΔH = ________kJ·mol⁻¹(用含 a、b 的代数式表示)。
(3)利用工业废气中的 CO₂ 加氢合成乙醇(CH₃CH₂OH)，已知每转化 44.8 L(标准状况下)CO₂ 和 H₂ 生成 CH₃CH₂OH(g)和水蒸气放出 43.5 kJ 热量，写出该反应的热化学方程式：______________________________。

答案： 提示
(1)太阳 化学 1 760 C₆H₁₂O₆(s)+6O₂(g)=6CO₂(g)+6H₂O(l) ΔH=-2 820 kJ·mol⁻¹
(2)(a - 2b)
(3)2CO₂(g)+6H₂(g)=CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) ΔH=-174 kJ·mol⁻¹
解析
(1)根据题意,碳汇过程中能量的转化形式为太阳能转化为化学能;某块林木通过光合作用大约吸收了1.88×10⁷ kJ能量,则吸收的二氧化碳的物质的量为$\frac{1.88×10⁷ kJ}{470 kJ·mol⁻¹}=4×10⁴ mol,$其质量为4×10⁴ mol×44 g·mol⁻¹=1.76×10⁶ g=1 760 kg;利用植物的光合作用吸收1 mol CO₂需要吸收的能量约为470 kJ,则吸收6 mol二氧化碳需要吸收的能量为470 kJ×6=2 820 kJ,可写出热化学方程式6CO₂(g)+6H₂O(l)=C₆H₁₂O₆(s)+6O₂(g) ΔH=+2 820 kJ·mol⁻¹,则葡萄糖完全燃烧生成液态水的热化学方程式为C₆H₁₂O₆(s)+6O₂(g)=6CO₂(g)+6H₂O(l) ΔH=-2 820 kJ·mol⁻¹。
(2)根据盖斯定律,由②×2 - ①得:CO₂(g)+H₂O(l)+2Na₂CO₃(aq)=2NaHCO₃(aq) ΔH=(a - 2b) kJ·mol⁻¹。
(3)44.8 L(标准状况下)CO₂和H₂的物质的量为2 mol,该反应为2CO₂(g)+6H₂(g)=CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g),参加反应的CO₂和H₂的物质的量之比为1∶3,则参加反应的CO₂和H₂的物质的量分别为0.5 mol、1.5 mol,故每转化0.5 mol CO₂(g)和1.5 mol H₂(g)生成CH₃CH₂OH(g)和水蒸气放出43.5 kJ热量,则转化2 mol CO₂(g)和6 mol H₂(g)生成CH₃CH₂OH(g)和水蒸气放出174 kJ热量,据此可写出该反应的热化学方程式。