Question

（10分）為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，并采取相應(yīng)措施。化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算。

（1） 實(shí)驗(yàn)測(cè)得，5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量，則甲醇的燃燒熱ΔH=   。

（2）今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式：?則a    b（填>, = , <）

H₂(g)+O₂(g) ＝ H₂O(g)　ΔH₁＝a kJ·mol^-1?

H₂(g)+O₂(g) ＝ H₂O(l) ΔH₂＝b kJ·mol^-1??

（3）由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量。

化學(xué)鍵	H－H	N－H	N≡N
鍵能/kJ·mol－1	436	391	945

已知反應(yīng)N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  △H＝a kJ·mol^－1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a 的值：   (寫出 + 或－)。

（4）依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算。

已知：C(s)＋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)  △H₃＝－2599kJ·mol^－1

根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時(shí)由C(s)和H₂(g)生成1mol C₂H₂(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱△H ＝    。

 

Answer 1

(1) △H＝－726.4 kJ·mol^－1（2分）

(2) >（2分）    (3) －93（3分）    (4) + 226.7 kJ·mol^－1

解析:（1）燃燒熱是指在一定條件下1mol可燃物完全燃燒生成我的的氧化物時(shí)所放出的熱量。5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量，則1mol甲醇完全燃燒放出的熱量是113.5kJ×＝726.4kJ。

（2）氫氣燃燒生成液體水放出的熱量多，但△H小，即a大于b。

（3）根據(jù)反應(yīng)熱的概念可知△H＝945kJ·mol^－1+3×436 kJ·mol^－1－2×3×391kJ·mol^－1＝－93kJ·mol^－1。

（4）將反應(yīng)①C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H₁＝－393.5kJ·mol^－1、反應(yīng)②2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(l)   △H₂＝－571.6kJ·mol^－1、反應(yīng)③2C₂H₂(g)＋5O₂(g)＝4CO₂(g)＋2H₂O(l)   △H₃＝－2599kJ·mol^－1疊加，即①×4+②－③得到4C(s)＋2H₂(g)＝2 C₂H₂(g)，所以反應(yīng)的△H等于453.4kJ·mol^－1，生成1mol C₂H₂(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱△H ＝＋226.7 kJ·mol^－1。