Question

【題目】(1)實驗測得16g甲醇[CH3OH(l)]在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時釋放出363.25kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式：_______________________．

(2)從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵被破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程．已知反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=a kJmol﹣1．有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如表：

化學(xué)鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能(kJ/mol)	436	391	945

試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的數(shù)值_______________．

(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(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算．已知：

C(s，石墨)+O2(g)═CO2(g) △H1=﹣393.5kJmol﹣1

2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H2=﹣571.6kJmol﹣1

2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l) △H3=﹣2599kJmol﹣1

根據(jù)蓋斯定律，計算298K時由C(s，石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱為：△H=____________________．

(4)在微生物作用下，NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3﹣。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖：

第一步反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)，原因是_________________________

Answer 1

【答案】CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=726.5kJ/mol -93 +226.7 kJmol﹣1 放熱 反應(yīng)物總能量高于生成物總能量

【解析】

(1)燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成溫度氧化物放出的熱量，根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法可知，化學(xué)計量數(shù)與反應(yīng)熱成正比，并注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)來解答；

(2)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能求算；(3)可以先根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)的焓變，最后根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法來書寫熱化學(xué)方程式；

(4)當(dāng)反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)是放熱的。

(1)16gCH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出363.25kJ熱量，32g即1molCH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出726.5kJ熱量，則△H=726.5kJ/mol，則燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=726.5kJ/mol，故答案為：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=726.5kJ/mol；

(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=945+436×3-391×6 kJmol﹣1=-93 kJmol﹣1，因此a=93，故答案為：93；

(3)已知：①C(s，石墨)+O2(g)═CO2(g) △H1=﹣393.5kJmol﹣1 ②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H2=﹣571.6kJmol﹣1 ③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l) △H3=﹣2599kJmol﹣1 ，2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反應(yīng)熱可以根據(jù)①×2+②×③×得到，△H=2×(393.5 kJmol﹣1)+(571.6 kJmol﹣1)×(2599 kJmol﹣1)×=+226.7 kJmol﹣1，故答案為：+226.7 kJmol﹣1；

(4)因為△H=273kJ/mol<0，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，

故答案為：放熱，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量。