Question

【題目】甲醇是人們開發和利用的一種新能源。已知：

①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ/mol；

②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9 kJ/mol

(1)表示甲醇完全燃燒熱的的熱化學方程式為________________；

(2)反應②中的能量變化如圖所示，則ΔH2=__________。(用E1、E2的相關式子表示)；

(3)捕碳技術(主要指捕獲CO2在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經被用作工業捕碳劑,它們與CO2可發生如下反應：

反應Ⅰ：2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1

反應Ⅱ：NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) △H2

反應Ⅲ: (NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3

則ΔH3與ΔH1 、ΔH2與之間的關系為ΔH3 =_________；

(4)拆開1mol氣態物質中某種共價鍵需要吸收的能量叫鍵能。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	436	391	945

已知反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=akJ/mol，試根據表中所列鍵能數據估算a的值______。(注明“+”或“﹣”)。

Answer 1

【答案】CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7kJ/mol E1-E2 2△H2-△H1 -93

【解析】

(1)根據蓋斯定律，將已知熱化學方程式疊加，可得待求反應的熱化學方程式；

(2)反應焓變△H=生成物總能量-反應物總能量，據此解答；

(3)根據蓋斯定律，將已知熱化學方程式疊加，可得三個反應的焓變的關系；

(4)反應熱等于反應物鍵能與生成物鍵能的差，據此計算。

(1)已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8kJ/mol；

②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9kJ/mol

將①+②，整理可得：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7kJ/mol；

(2)根據圖示可知：反應物焓變ΔH=生成物總能量-反應物總能量=(E1-E2) kJ/mol；

(3)①2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1

②NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) △H2

③(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3；

②×2-①，整理可得：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3=2△H2-△H1；

(4)反應熱等于反應物鍵能與生成物鍵能的差，則N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=945kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391 kJ/mol=-93kJ/mol。