题目
下列说法中不正确的是()。A. H₂(g)的标准摩尔燃烧焓等于H₂O(l)的标准摩尔生成焓;B. H₂(g)的标准摩尔燃烧焓等于H₂O(g)的标准摩尔生成焓;C. 标准摩尔燃烧焓与物质的聚集状态有关;D. H₂O(g)与H₂O(l)的标准摩尔生成焓之差等于H₂O(l)的标准摩尔蒸发焓。
下列说法中不正确的是()。
A. H₂(g)的标准摩尔燃烧焓等于H₂O(l)的标准摩尔生成焓;
B. H₂(g)的标准摩尔燃烧焓等于H₂O(g)的标准摩尔生成焓;
C. 标准摩尔燃烧焓与物质的聚集状态有关;
D. H₂O(g)与H₂O(l)的标准摩尔生成焓之差等于H₂O(l)的标准摩尔蒸发焓。
题目解答
答案
B. H₂(g)的标准摩尔燃烧焓等于H₂O(g)的标准摩尔生成焓;
解析
本题考查标准摩尔燃烧焓、标准摩尔生成焓以及标准摩尔蒸发焓的概念及相互关系。解题的关键在于准确理解这些概念的定义,并根据定义来判断各个选项的正确性。
选项A
- 标准摩尔燃烧焓是指在标准状态下,1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。对于$H_{2}(g)$,其完全燃烧的反应为$H_{2}(g)+\frac{1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(l)$。
- 标准摩尔生成焓是指在标准状态下,由最稳定的单质生成1mol纯物质时的焓变。$H_{2}O(l)$的生成反应同样是$H_{2}(g)+\frac{1}{2}O_{2}(g)=H_{2}O(l)$。
- 所以$H_{2}(g)$的标准摩尔燃烧焓等于$H_{2}O(l)$的标准摩尔生成焓,选项A正确。
选项B
- 如上述分析,$H_{2}(g)$的标准摩尔燃烧焓对应的产物是液态水$H_{2}O(l)$,而$H_{2}O(g)$的标准摩尔生成焓对应的反应产物是气态水$H_{2}O(g)$,二者反应产物状态不同,焓变也不同。
- 即$H_{2}(g)$的标准摩尔燃烧焓不等于$H_{2}O(g)$的标准摩尔生成焓,选项B错误。
选项C
- 标准摩尔燃烧焓是物质完全燃烧生成稳定氧化物时的焓变,而稳定氧化物的状态与物质的聚集状态有关。例如,碳完全燃烧生成$CO_{2}(g)$,而不是$CO_{2}(s)$。
- 所以标准摩尔燃烧焓与物质的聚集状态有关,选项C正确。
选项D
- $H_{2}O(l)$的标准摩尔蒸发焓是指在标准状态下,1mol液态水变为气态水时的焓变,其反应为$H_{2}O(l)=H_{2}O(g)$。
- $H_{2}O(g)$的标准摩尔生成焓为$\Delta_{f}H_{m}^{\ominus}(H_{2}O,g)$,$H_{2}O(l)$的标准摩尔生成焓为$\Delta_{f}H_{m}^{\ominus}(H_{2}O,l)$,根据盖斯定律,$H_{2}O(g)$与$H_{2}O(l)$的标准摩尔生成焓之差$\Delta_{f}H_{m}^{\ominus}(H_{2}O,g)-\Delta_{f}H_{m}^{\ominus}(H_{2}O,l)$就等于$H_{2}O(l)$的标准摩尔蒸发焓$\Delta_{vap}H_{m}^{\ominus}(H_{2}O)$。
- 所以选项D正确。