Question

【題目】（1）已知下列反應的熱化學方程式：

6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）═2C3H5（ONO2）3（l）△H1

2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2 C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3

則反應4C3H5（ONO2）3（l）═12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g）的△H的表達式為_____

（2）已知白磷和PCl3的分子結構如圖所示，現提供以下化學鍵的鍵能(kJ·mol－1)：P—P 198，Cl—Cl 243，P—Cl 331。

則反應P4(白磷，s)＋6Cl2(g)=4PCl3(s)的反應熱ΔH＝_____。

（3）用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染。例如：

CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1①

CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝？②

若1 molCH4還原NO2至N2，整個過程中放出的熱量為867kJ，則ΔH2＝_____。

Answer 1

【答案】12△H3+5△H2-2△H1 －1326 kJ·mol－1 -1160kJ/mol

【解析】

（1）已知：①6C（s）+5H2（g）+3N2（g）+9O2（g）═2C3H5（ONO2）3（l）△H1

②2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2

③C（s）+O2（g）═CO2（g）△H3

由蓋斯定律：5×②+12×③-2×①得：4C3H5（ONO2）3（l）═12CO2（g）+10H2O（g）+O2（g）+6N2（g） △H=12△H3+5△H2-2△H1；

(2)根據圖示，1分子P4、PCl3中分別含有6個P—P鍵、3個P—Cl鍵，反應熱為斷裂6 mol P—P鍵、6 mol Cl—Cl鍵吸收的能量和形成12 mol P—Cl鍵放出的能量之差，即ΔH＝(6×198 kJ·mol－1＋6×243 kJ·mol－1)－12×331 kJ·mol－1＝－1326 kJ·mol－1；

（3）1 molCH4還原NO2至N2，整個過程中放出的熱量為867kJ，得反應③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g) ＋CO2(g)+2H2O（g）ΔH3＝-867kJ/mol；

已知①CH4(g)＋4NO2(g)=4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·mol－1

由蓋斯定律：2×③-①得：②CH4(g)＋4NO(g)=2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝2×ΔH3-ΔH1=-1160kJ/mol。