Question

【題目】（1）實驗測得16 g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363.25 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式： ____________________。

（2）合成氨反應N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝a kJ·mol－1，反應過程的能量變化如圖所示：

①該反應通常用鐵作催化劑，加催化劑會使圖中E______（填“變大”或“變小”），E的大小對該反應的反應熱有無影響？______(填“有”或“無”)。

②有關鍵能數據如下：

化學鍵	H—H	N—H	N≡N
鍵能(kJ·mol－1)	436	391	945

試根據表中所列鍵能數據計算a為____________。

（3）發射衛星時可用肼（N2H4）為燃料，用二氧化氮為氧化劑，這兩種物質反應生成氮氣和水蒸氣。已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △Η1=a kJ/mol

②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △Η2=bkJ/mol

寫出肼和二氧化氮反應生成氮氣和氣態水的熱化學方程式：_____________________。

Answer 1

【答案】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5kJ/mol 變小 無 -93 2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=(2b-a)kJ/mol

【解析】

（1）16 g甲醇的物質的量=，其燃燒放出363.25 kJ的熱量，則1mol甲醇完全燃燒放出熱量為，根據燃燒熱的定義，其燃燒的熱化學反應方程式為：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.5kJ/mol；

（2）①催化劑能降低反應所需活化能，但不影響焓變的大小，故答案為：變小，無；

②△H=反應物的總鍵能之和-生成物的總鍵能之和，則，故答案為：93；

（3）利用蓋斯定律，即可得到目標熱化學反應方程式，即2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=(2b-a)kJ/mol。