Question

8．（1）化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程．化學鍵的鍵能是形成（或拆開）1mol化學鍵時釋放（或吸收）的能量．已知：N≡N鍵的鍵能是948.9kJ•mol^-1，H-H鍵的鍵能是436.0kJ•mol^-1；由N₂和H₂合成1molNH₃時可放出46.2kJ的熱量．
N-H鍵的鍵能是391.6 kJ•mol^-1．該反應的熵變△S＜0（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）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無法直接測得，但可通過間接的方法測定．現(xiàn)根據(jù)下列3個熱化學反應方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ•mol^-1
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ•mol^-1
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ•mol^-1
寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe 固體和CO₂氣體的熱化學反應方程式：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)斷裂舊鍵要吸熱，形成新鍵要放熱，反應熱等于反應物的總鍵能減去生成物的總鍵能計算；氣體的物質(zhì)的量越大，熵越大；
（2）CO氣體還原FeO固體得到Fe 固體和CO₂氣體的方程式為：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g），根據(jù)已知方程式和蓋斯定律計算反應熱．

解答 解：（1）據(jù)題意，氮氣和氫氣反應生成1mol氨氣時放出46.2KJ的熱量，又△H=反應物的鍵能-生成物的鍵能，
1mol氨氣中有3molN-H鍵，設其鍵能為x，則有0.5×948.9+1.5×436.0-3x=-46.2，可解得x=391.6，所以N-H鍵的鍵能為391.6kJ/mol，
N₂和H₂合成NH₃的方程式為：N₂+3H₂?2NH₃，氣體的物質(zhì)的量減少，所以熵減小，即熵變△S＜0；
故答案為：391.6 kJ•mol^-1；＜；
（2）Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol ①
3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol ②
Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol ③
①×3-②-③×2得
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=（-24.8kJ/mol）×3-（-47.2kJ/mol）-（+640.5kJ/mol）×2=-1308.0kJ/mol，
即 CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol
故答案為：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol．

點評 本題考查熱化學方程式的書寫、蓋斯定律的計算判斷、反應熱的計算應用、據(jù)鍵能計算焓變，注意蓋斯定律的應用，題目難度中等，側(cè)重于考查學生的分析能力和計算能力．