Question

（10分）為了合理利用化學能，確保安全生產，化工設計需要充分考慮化學反應的反應熱，并采取相應措施�；瘜W反應的反應熱通常用實驗進行測定，也可進行理論推算。

（1） 實驗測得，5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時釋放出113.5kJ的熱量，則甲醇的燃燒熱ΔH=    。

（2）今有如下兩個熱化學方程式：?則a    b（填>, = , <）

H₂(g)+O₂(g) ＝ H₂O(g)　ΔH₁＝a kJ·mol^-1?

H₂(g)+O₂(g) ＝ H₂O(l)  ΔH₂＝b kJ·mol^-1??

（3）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反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程。在化學反應過程中，拆開化學鍵需要消耗能量，形成化學鍵又會釋放能量。

化學鍵	H－H	N－H	N≡N
鍵能/kJ·mol－1	436	391	945

已知反應N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  △H＝a kJ·mol^－1。試根據表中所列鍵能數據估算a 的值：    (寫出 + 或－)。

（4）依據蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的反應熱進行推算。

已知：C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H₁＝－393.5kJ·mol^－1

2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(l)   △H₂＝－571.6kJ·mol^－1

2C₂H₂(g)＋5O₂(g)＝4CO₂(g)＋2H₂O(l)   △H₃＝－2599kJ·mol^－1

根據蓋斯定律，計算298K時由C(s)和H₂(g)生成1mol C₂H₂(g)反應的反應熱△H ＝    。

 

Answer 1

【答案】

(1) △H＝－726.4  kJ·mol^－1（2分）

(2) >（2分）    (3) －93（3分）     (4) + 226.7 kJ·mol^－1

【解析】（1）燃燒熱是指在一定條件下1mol可燃物完全燃燒生成我的的氧化物時所放出的熱量。5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時釋放出113.5kJ的熱量，則1mol甲醇完全燃燒放出的熱量是113.5kJ×＝726.4kJ。

（2）氫氣燃燒生成液體水放出的熱量多，但△H小，即a大于b。

（3）根據反應熱的概念可知△H＝945 kJ·mol^－1+3×436 kJ·mol^－1－2×3×391 kJ·mol^－1＝－93kJ·mol^－1。

（4）將反應①C(s)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H₁＝－393.5kJ·mol^－1、反應②2H₂(g)＋O₂(g)＝2H₂O(l)   △H₂＝－571.6kJ·mol^－1、反應③2C₂H₂(g)＋5O₂(g)＝4CO₂(g)＋2H₂O(l)   △H₃＝－2599kJ·mol^－1疊加，即①×4+②－③得到4C(s)＋2H₂(g)＝2 C₂H₂(g)，所以反應的△H等于453.4 kJ·mol^－1，生成1mol C₂H₂(g)反應的反應熱△H ＝＋226.7 kJ·mol^－1。