為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變,并采取相應(yīng)措施.化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算.
(1)實(shí)驗(yàn)測得,5g液態(tài)甲醇(CH
3OH)在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式
2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=-1452.8kJ?mol-1
2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=-1452.8kJ?mol-1
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(2)由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能.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)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程.在化學(xué)反應(yīng)過程中,拆開化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量.
化學(xué)鍵 |
H-H |
N-H |
N≡N |
鍵能/kJ?mol-1 |
436 |
391 |
946 |
已知反應(yīng)N
2(g)+3H
2 (g)?2NH
3(g)△H=a kJ?mol
-1.試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a為
-92
-92
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(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算.
已知:C(s,石墨)+0
2(g)=C0
2(g);△H
1=-393.5kJ?mol
-12H
2(g)+0
2(g)=2H
20(l);△H
2=-571.6kJ?mol
-12C
2H
2(g)+50
2(g)=4C0
2(g)+2H
20(l);△H
3=-2599kJ?mol
-1根據(jù)蓋斯定律,計(jì)算298K時(shí)反應(yīng)2C(s,石墨)+H
2(g)=C
2H
2(g)的焓變:△H=
+226.7kJ?mol-1
+226.7kJ?mol-1
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(4)已知熱化學(xué)方程式:
①Fe
2O
3(s)+3CO(s)=2Fe(s)+3CO
2(g);△H=-25kJ/mol
②3Fe
2O
3(s)+CO(s)=2Fe
3O
4(s)+CO
2(g);△H=-47kJ/mol
③Fe
3O
4(s)+CO(s)=4FeO(s)+CO
2(g);△H=+19kJ/mol
寫出FeO(s)被CO還原成Fe和CO
2的熱化學(xué)方程式
FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol
FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol
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