Question

1．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焓變，并采取相應措施．化學反應的焓變通常用實驗進行測定，也可進行理論推算．
（1）實驗測得，標準狀況下11.2L甲烷在氧氣中充分燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳氣體時釋放出a  kJ的熱量，試寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol；
（2）已知反應CH₃-CH₃（g）→CH₂═CH₂（g）+H₂（g），有關化學鍵的鍵能如下：

化學鍵	C-H	C═C	C-C	H-H
鍵能/kJ•mol-1	414.4	615.3	347.3	435.3

通過計算得出該反應的反應熱為+125.6kJ/mol；
（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（s，石墨）+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=-2 599kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，計算25^OC時由C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）反應的焓變：△H= +227.7kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱化學方程式的書寫方法可知，化學計量數(shù)與反應熱成正比，并注意標明物質的聚集狀態(tài)來解答；
（2）根據(jù)反應熱等于反應物的總鍵能-生成物的總鍵能求算；
（3）可以先根據(jù)反應物和生成物書寫化學方程式，根據(jù)蓋斯定律計算反應的焓變，最后根據(jù)熱化學方程式的書寫方法來書寫熱化學方程式．

解答 解：（1）5gCH₃OH在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出113.5kJ熱量，64g即1molCH₃OH在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出1452.8kJ熱量，
則熱化學方程式為：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/，
故答案為：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol；
（2）在反應CH₃-CH₃→CH₂=CH₂+H₂中，斷裂6mol C-H鍵，1mol C-C鍵共吸收的能量為：6×414.4kJ+347.4kJ=2833.8kJ，
生成1molCH₂=CH₂和1molH₂，共形成4molC-H鍵，1molC=C、1molH-H，共放出的能量為：4×414.4kJ+615.3kJ+435.3kJ=2708.2kJ，
吸收的能量多，放出的能量少，該反應為吸熱反應，吸收的熱量為：2833.8kJ-2708.2kJ=125.6，所以反應熱為+125.6kJ/mol，
故答案為：+125.6kJ/mol；
（3）已知：①C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599kJ•mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反應可以根據(jù)①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到，
所以反應焓變△H=2×（-393kJ•mol^-1）+（-571.6kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$-（-2599kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$=+227.7kJ•mol^-1，
故答案為：+227.7kJ•mol^-1．

點評 本題考查學生蓋斯定律的應用和熱化學方程式的書寫方面的知識，注意反應熱等于反應物的總鍵能-生成物的總鍵能、蓋斯定律的應用．