Question

【題目】（1）實驗測得，5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：_________________________________________。

（2）下圖為N2(g)和O2(g)生成NO (g)過程中的能量變化：

則N≡N鍵的鍵能為________kJ·mol－1。根據(jù)上圖寫出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的熱化學方程式：_____________________________________________________________

（3）依據(jù)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焓變進行推算。

已知： C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1①

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1②

2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599 kJ·mol－1③

根據(jù)蓋斯定律，計算298 K時由C(石墨，s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應的焓變：________________________________________________________________________。

（4）接觸法制硫酸工藝中，其主反應在450 ℃并有催化劑存在下進行：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－190 kJ·mol－1。

①該熱化學反應方程式的意義是___________________________________________________

②已知單質硫16 g燃燒放熱為149 kJ，寫出硫燃燒熱的熱化學方程式：_________________

Answer 1

【答案】2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=-1452.8 kJ·mol－1 946 N2（g）+O2（g）=2NO（g） ΔH=+180 kJ·mol－1 ΔH=+226.7 kJ·mol－1 450℃時，2molSO2氣體與1molO2氣體在催化劑作用下完全反應，生成2mol SO3氣體時，放出190kJ能量 S（s）+O2（g）=SO2（g） ΔH=-298kJ·mol－1

【解析】

本題主要考查化學反應中能量變化、熱化學方程式的含義與書寫、蓋斯定律的應用等。（1）5g甲醇-113.5 kJ·mol－1，64g甲醇-1452.8 kJ·mol－1，由此可寫出熱化學方程式；（2）因氮原子半徑大于氧原子半徑，由此可知，N≡N鍵的鍵能為946 kJ·mol－1，根據(jù)化學反應斷鍵所吸收的能量與形成化學鍵所釋放的能量可求出反應熱并寫出熱化學方程式；（3）

由石墨和氫氣反應生成乙炔的反應方程式為：2 C(石墨)+ H2= C2H2，故可利用（①4+②-③）/2可求出生成1 mol C2H2(g)反應的焓變；（4）單質硫16 g燃燒放熱為149 kJ，由此可知1mol單質硫完全燃燒放熱為298 kJ，由此可寫出硫燃燒的熱化學方程式。

（1）5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量，則64g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5 =1452.8kJ的熱量，故甲醇燃燒的熱化學方程式為：2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=-1452.8 kJ·mol－1

（2）由上述分析可知，N≡N鍵的鍵能為946 kJ·mol－1，由圖可知，1molN2和1molO2發(fā)生反應時，化學鍵斷裂吸收能量為（946+498）kJ=1444 kJ，生成2molNO時，放出能量為1264 kJ，故N2(g)和O2(g)生成NO(g)的熱化學方程式為：N2（g）+O2（g）=2NO（g） ΔH=+180 kJ·mol－1

（3）由上述分析并結合蓋斯定律可知，298 K時由C(石墨，s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應的焓變ΔH= kJ·mol－1=+226.7 kJ·mol－1

（4）接觸法制硫酸工藝中，其主反應在450 ℃并有催化劑存在下進行：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－190 kJ·mol－1。該熱化學方程式的意義為：450℃時，2molSO2氣體與1molO2氣體在催化劑作用下完全反應，生成2mol SO3氣體時，放出190kJ能量；16g單質硫燃燒放熱為149 kJ，由此可知1mol單質硫完全燃燒放熱為298 kJ，故硫燃燒熱的熱化學方程式為：S（s）+O2（g）=SO2（g） ΔH=-298kJ·mol－1