Question

【題目】能源短缺是人類社會面臨的重大問題，利用化學反應可實現多種形式的能量相互轉化。請回答以下問題：

(1）由氣態基態原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是舊鍵斷裂和新鍵的形成過程。已知反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝－93 kJ·mol－1。

試根據表中所列鍵能數據，計算a 的數值為 kJ／mol。

化學鍵	H－H	N－H	N≡N
鍵能/kJ·mol－1	436	a	945

（2）甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景。已知在常壓下有如下變化：

① 2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝a kJ／mol

② H2O(g)＝H2O(l) ΔH ＝b kJ／mol

寫出液態甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水的熱化學方程式： 。

(3）已知：HCN(aq）與NaOH（aq）反應的焓變△H＝-12.1kJ·mol－1; HCl(aq)與NaOH(aq)反應的焓變ΔH＝－55.6 kJ·mol－1。則HCN在水溶液中電離的焓變ΔH等于 。

(4)已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(1) △H＝-285.83kJ·mol－1

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H＝-282.9kJ·mol－1;

若氫氣與一氧化碳的混合氣體完全燃燒可生成5.4g H2O(l)，并放出114.3kJ的熱量，則混合氣中CO的物質的量為 (計算結果保留以為小數)

Answer 1

【答案】（1）391；

（2）2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l)ΔH＝（a+4b）kJ／mol；

（3）＋43.5kJ·mol－1；（4）0.1mol。

【解析】

試題分析：（1）根據反應熱與鍵能的關系，△H=反應物鍵能總和－生成物鍵能總和=(945＋3×436－2×3×a)kJ·mol－1=－93kJ·mol－1，解得a=391；(2)甲醇燃燒的反應方程式為2CH3OH ＋ 3O2→2CO2 ＋ 4H2O，① ＋ 4×②，得出：2CH3OH(l) ＋ 3O2(g)＝2CO2(g) ＋ 4H2O(l)ΔH ＝（a+4b）kJ／mol；（3）①HCN（aq）H ＋ （aq） ＋ CN－（aq） △H1，②H ＋ （aq） ＋ OH－（aq） = H2O(l) △H2 = －55.6kJ·mol－1，③NaOH（aq） ＋ HCN（aq） = NaCN（aq） ＋ H2O(l)，△H3 = －12.1kJ·mol－1，① ＋ ② = ③，△H1 ＋ △H2 = △H3，△H1 = ＋ 43.5kJ·mol－1；(4)設CO的物質的量為xmol,H2的物質的量為5.4 × 2/(18 × 2)mol = 0.3，因此有0.3×285.83 ＋ 282.9x=114.3，解得x=0.1mol。