Question

【題目】(1)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。有關鍵能數據如下：

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

根據表中所列鍵能數據可得△H=____________。

(2)已知：CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H= +49.0kJ/mol

CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H= -192.9kJ/mol

已知水的氣化熱為44.0kJ/mol，表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為______________。

(3)已知化學反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)，900℃時向一個體積為2L的密閉容器中充入0.20mol A和0.80mol B，2s時達到平衡，A的濃度變化0.05mol/L，則A的平均反應速率v(A) =________，平衡時B的轉化率為____ ，C的體積百分數為_______ 。

(4)CO、H2可用于合成甲醇和甲醚，其反應為(m、n均大于)：

反應①：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-m kJ/mol

反應②：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-n kJ/mol

反應③：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H＜0

根據上述的熱化學方程式可以判斷則2m_____n(填“大于”、“小于”、“等于”或“無法確定”)。

Answer 1

【答案】-93kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H -124.6kJ/mol 0.025mol·L-1·s-1 12.5% 10% 小于

【解析】

利用反應物鍵能之和減去生成物鍵能之和得到焓變值。利用蓋斯定律計算焓變并完成熱化學方程式的書寫。利用“三段式”計算反應速率，轉化率和體積分數。利用蓋斯定律將①×2-②得到③式，再判斷m和n值的相對大小，由此判斷。

(1)反應：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H，△H=反應物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=945kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-93kJ/mol；

(2)反應①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H= +49.0kJ/mol

反應②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H= -192.9kJ/mol

已知水的氣化熱為44.0 kJ/mol，可以得到反應③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol

③×3+(②-①)得到3H2(g)+O2(g)=3H2O(l)△H=-373.9kJ/mol，氫氣燃燒熱的熱化學方程式H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H =-124.6kJ/mol；

(3)已知化學反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)，列出“三段式”，

則A的平均反應速率v(A)=；

平衡時B的轉化率為×100%=12.5%，C的體積百分數=C的物質的量分數=×100%=10%；

(4)反應①：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-m kJ/mol

反應②：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=- nkJ/mol

反應③：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H＜0，

反應③=反應②-①×2，則-n-2(-m)＜0，2m-n＜0，則2m＜n 。