Question

【題目】(1)實驗測得16g甲醇[CH3OH(l)]在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時釋放出363.25kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒熱的熱化學方程式：_______________________．

(2)從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵被破壞和生成物的化學鍵的形成過程．已知反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=a kJmol﹣1．有關鍵能數據如表：

化學鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能(kJ/mol)	436	391	945

試根據表中所列鍵能數據估算a的數值_______________．

(3)依據蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的反應熱進行推算．已知：

C(s，石墨)+O2(g)═CO2(g) △H1=﹣393.5kJmol﹣1

2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H2=﹣571.6kJmol﹣1

2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l) △H3=﹣2599kJmol﹣1

根據蓋斯定律，計算298K時由C(s，石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應的反應熱為：△H=____________________．

(4)在微生物作用下，NH4+經過兩步反應被氧化成NO3﹣。兩步反應的能量變化示意圖如圖：

第一步反應是________反應(填“放熱”或“吸熱”)，原因是_________________________

Answer 1

【答案】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=726.5kJ/mol -93 +226.7 kJmol﹣1 放熱 反應物總能量高于生成物總能量

【解析】

(1)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成溫度氧化物放出的熱量，根據熱化學方程式的書寫方法可知，化學計量數與反應熱成正比，并注意標明物質的聚集狀態來解答；

(2)反應熱等于反應物的總鍵能-生成物的總鍵能求算；(3)可以先根據反應物和生成物書寫化學方程式，根據蓋斯定律計算反應的焓變，最后根據熱化學方程式的書寫方法來書寫熱化學方程式；

(4)當反應物的總能量大于生成物的總能量，反應是放熱的。

(1)16gCH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態水，放出363.25kJ熱量，32g即1molCH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態水，放出726.5kJ熱量，則△H=726.5kJ/mol，則燃燒熱的熱化學方程式為：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=726.5kJ/mol，故答案為：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=726.5kJ/mol；

(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=945+436×3-391×6 kJmol﹣1=-93 kJmol﹣1，因此a=93，故答案為：93；

(3)已知：①C(s，石墨)+O2(g)═CO2(g) △H1=﹣393.5kJmol﹣1 ②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H2=﹣571.6kJmol﹣1 ③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l) △H3=﹣2599kJmol﹣1 ，2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反應熱可以根據①×2+②×③×得到，△H=2×(393.5 kJmol﹣1)+(571.6 kJmol﹣1)×(2599 kJmol﹣1)×=+226.7 kJmol﹣1，故答案為：+226.7 kJmol﹣1；

(4)因為△H=273kJ/mol<0，則反應為放熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量，

故答案為：放熱，反應物總能量高于生成物總能量。