Question

依據敘述，寫出下列反應的熱化學方程式．
（1）用N_A表示阿伏加德羅常數，在C₂H₂（氣態(tài)）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水的反應中，每有4N_A個電子轉移時，放出450kJ的熱量．其熱化學方程式為

 

．
（2）已知拆開1mol H-H鍵、1mol N-H鍵、1mol N≡N鍵分別需要的能量是436kJ、395kJ、940kJ，則N₂與H₂反應生成NH₃的熱化學方程式為

 

．
（3）鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬，已知由金紅石（TiO₂）制取單質Ti，涉及的步驟為：
TiO₂→TiCl₄

Mg

800℃，Ar

Ti
已知：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-395.5kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-560kJ?mol^-1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=-80kJ?mol^-1
則TiO₂（s）與Cl₂（g）反應的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,熱化學方程式

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）首先根據方程式，推出1mol乙炔燃燒中的電子得失，再據題給條件，轉移4mol電子需要乙炔的量，來求算1mol乙炔燃燒放出的熱量．
（2）利用鍵能變化求△H，△H=Q（反應物鍵能和）-Q（生成物的鍵能和）．
（3）利用蓋斯定律解答．

解答： 解：（1）由題意知：轉移電子的物質的量為4mol，
又乙炔燃燒的方程式為2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O，有2mol乙炔反應時轉移20mol電子，
根據方程式計算，設轉移4mol電子時有nmol乙炔參加反應，有
     2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O  轉移電子
      2         5                          20
      n                                     4
n=

2×4

20

=0.4mol，
即，0.4mol乙炔反應放出450kJ的熱量，據此求出1mol乙炔燃燒放出的熱量．Q=

450

0.4

=1125KJ，
故答案為：C₂H₂（g）+

5

2

O₂（g）═2CO₂（g）+H₂O（l）△H=-1125 kJ?mol^-1；
（2）合成氨反應方程式為N₂+3H₂2NH₃ ，每molH₂、NH₃、N₂分別有1mol H-H鍵、3mol N-H鍵、1mol N≡N，
根據△H=Q（反應物鍵能和）-Q（生成物的鍵能和）=940kJ+3×436kJ-6×395kJ=-122KJ，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）△H=-122 kJ?mol^-1；
（3）①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）；△H=-395.5kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-560kJ?mol^-1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）=TiCl₄（s）+2CO（g）；△H=-80kJ?mol^-1
利用蓋斯定力將③-①×2得：④TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2CO₂（g）=TiCl₄（s）+2CO（g）+2O₂（g）；△H=711KJ/mol
④+②得：TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）+O₂（g）；△H=151KJ/mol
故答案為：TiO₂（s）+2Cl₂（g）=TiCl₄（s）+O₂（g）；△H=151KJ/mol．

點評：本題是書寫熱化學方程式比較典型的習題，通過氧化還原反應中電子得失、鍵能大小、蓋斯定律進行△H求算．