Question

【題目】（1）有關研究需要得到反應C3H8(g)===3C(石墨，s)＋4H2(g)的ΔH，但測定實驗難進行。設計下圖可計算得到：

①ΔH______0(填“>”、“<”或“＝”)。

②ΔH＝____________________(用圖中其他反應的反應熱表示)。

（2）已知在壓強為a MPa、500℃下，2 mol H2和1 mol CO2在某密閉容器中反應，生成水和氣態二甲醚CH3OCH3 。其中CO2的轉化率為60%，此過程中放出0.3Q kJ熱量。此反應的熱化學方程式為_____________。

（3）下表是部分化學鍵的鍵能數據:

化學鍵	P—P	P—O	O=O	P=O
鍵能/(kJ·mol-1)	198	360	498	x

已知，白磷在空氣中燃燒生成P4O10，白磷的燃燒熱為2 982 kJ·mol-1，白磷(P4)、P4O10結構如圖所示，則上表中x=____。

Answer 1

【答案】> ΔH1－ΔH2－ΔH3 2CO2(g)＋6H2(g) CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1 585

【解析】

①由圖可知1molC3H8(g)、5molO2(g)的總能量低于3molC(石墨，s)、4molH2(g)和5molO2(g)的總能量，故C3H8(g)=3C(石墨，s)＋4H2(g)為吸熱反應，ΔH＞0，故答案為：＞。

②由圖可寫出下列熱化學方程式：

①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) ΔH1

②3C(石墨，s)+3O2(g)=3CO2(g) ΔH2

③4H2(g)+2O2(g)=4H2O(l) ΔH3

根據蓋斯定律，由①-②-③可得：C3H8(g)=3C(石墨，s)+ 4H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH2-ΔH3，故答案為：ΔH1-ΔH2-ΔH3。

（2）已知在aMPa、500℃下，2molH2和1molCO2在某密閉容器中反應，生成水和氣態二甲醚CH3OCH3，其中CO2的轉化率為60%，此過程中放出0.3QkJ熱量，則當消耗2molCO2時，放出熱量為QkJ，所以此反應的熱化學方程式為：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－QkJ·mol－1，故答案為：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH＝－QkJ·mol－1。

（3）白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10，由二者的結構式可以看出：1mol白磷完全燃燒需拆開6molP-P鍵、5molO=O鍵，形成12molP-O鍵、4molP=O鍵，白磷的燃燒熱為2982kJ·mol-1，所以共放出2982kJ熱量，由于斷裂化學鍵需要吸收能量，寫出化學鍵需要放出能量，所以12mol×360kJ/mol+4mol×xkJ/mol-（6mol×198kJ/mol+5 mol×498kJ/mol）=2982kJ，解得x=585，故答案為：585。