Question

【題目】(1)已知：

①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ/mol

②CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－192.9 kJ/mol

由上述方程式可知：CH3OH的燃燒熱________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9 kJ/mol。已知水的氣化熱為44 kJ/mol。則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為__________________。

(2)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學式為CO(NH2)2]。已知：

①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2CO2NH4(s)　ΔH＝－159.5 kJ/mol

②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH＝＋116.5 kJ/mol

③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol

寫出CO2與NH3合成尿素和液態水的熱化學反應方程式____________________。

(3)已知：①Fe(s)＋1/2O2(g)===FeO(s)　ΔH1＝－272.0 kJ/mol

②2Al(s)＋3/2O2(g)===Al2O3(s)　ΔH2＝－1675.7 kJ/mol

Al和FeO發生鋁熱反應的熱化學方程式是___________________________________。

某同學認為，鋁熱反應可用于工業煉鐵，你的判斷是________(填“能”或“不能”)，你的理由____________________________________。

(4)再生裝置中產生的CO2和H2在一定條件下反應生成甲醇等產物，工業上利用該反應合成甲醇。已知：25 ℃、101 KPa下：

①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－242 kJ/mol

②CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH2＝－676 kJ/mol

寫出CO2和H2生成氣態甲醇等產物的熱化學方程式____________________。

Answer 1

【答案】 大于 H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH＝-124.6 kJ/mol 2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝－87.0 kJ/mol 3FeO(s)＋2Al(s)===Al2O3(s)＋3Fe(s)　ΔH＝－859.7 kJ/mol 不能 該反應的引發，需消耗大量能量，成本較高 CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－50 kJ/mol

【解析】（1）在25℃，101 kPa時，1 mol可燃物完全燃燒生成穩定的化合物時所放出的熱量，叫做該物質的燃燒熱，又因為水蒸氣的能量高于液態水的能量，所以CH3OH的燃燒熱大于192.9 kJ/mol；由已知設③H2O(g)= H2O(l) ΔH=-44 kJ/mol，（②-①+③×3）÷3得：表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH =-124.6 kJ/mol。

（2）由蓋斯定律，①+②-③得：2NH3(g)＋CO2(g)=CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH =-87.0 kJ/mol。

（3）由蓋斯定律，②-①×3得：3FeO(s)＋2Al(s)=Al2O3(s)＋3Fe(s)　ΔH =－859.7 kJ/mol；鋁熱反應雖然放出大量能量，但需要消耗大量能量引發反應，成本較高，故不能用于工業煉鐵。

（4）由蓋斯定律，①×3-②得：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH =-50 kJ/mol。