Question

11．由化學(xué)能轉(zhuǎn)變的熱能或電能是人類(lèi)使用的最主要的能源．
（1）在25℃、101kPa下，16g的甲醇（液）（CH₃OH）完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放出352kJ的熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH₃OH_（l）+$\frac{3}{2}$O_2（g）=CO_2（g）+2H₂O_（l）△H=-704KJ/mol．
（2）化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能（焓變，△H）與反應(yīng)物和生成物的鍵能（E）有關(guān)．
已知：H₂ （g）+Cl₂ （g）═2HCl （g）△H=-185kJ/mol
E（H-H）=436kJ/mol       E（Cl-Cl）=243kJ/mol
則E（H-Cl）=432kJ/mol．
（3）如圖是N₂和H₂反應(yīng)生成2mol NH₃過(guò)程中能量變化示意圖，請(qǐng)計(jì)算每生成1mol NH₃放出熱量為：46.1kJ．
（4）納米級(jí)Cu₂O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注．已知：
2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═Cu₂O（s）△H=-169kJ•mol^-1，
C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1，
2Cu（s）+O₂（g）═2CuO（s）△H=-314kJ•mol^-1
則工業(yè)上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu₂O和CO的熱化學(xué)方程式為C（s）+2CuO（s）=Cu₂O（s）+CO（g）△H=+34.5kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)燃燒熱概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，題干所給量計(jì)算16g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱，結(jié)合熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)焓變；
（2）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此計(jì)算；
（3）依據(jù)圖象分析，生成2mol氨氣反應(yīng)焓變=斷裂化學(xué)鍵吸收能量-形成化學(xué)鍵放出能量計(jì)算得到1mol氨氣放出熱量；
（4）根據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法來(lái)書(shū)寫(xiě)．

解答 解：（1）在25℃、101kPa下，16g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱352kJ，32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為704KJ；則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-704kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-704kJ•mol^-1；
（2）436kJ/mol+243kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=432KJ/mol，故答案為：432KJ/mol；
（3）如圖是N₂和H₂反應(yīng)生成2mol NH₃過(guò)程中能量變化示意圖，反應(yīng)焓變△H=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以生成1mol氨氣放熱46.1KJ；
故答案為：46.1 kJ；
（4）已知：①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═Cu₂O（s）△H=-169kJ•mol^-1，
②C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol^-1，
③2Cu（s）+O₂（g）═CuO（s）△H=-314kJ•mol^-1
用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu₂O和CO的化學(xué)方程式為C（s）+2CuO （s）=Cu（s）+CO（g），
該反應(yīng)可以是②-③-$\frac{1}{2}$×①，反應(yīng)的焓變是-110.5kJ•mol^-1-（-314kJ•mol^-1）-$\frac{1}{2}$×（-169kJ•mol^-1）=34.5kJ•mol^-1，
故答案為：C（s）+2CuO（s）=Cu₂O（s）+CO（g）△H=+34.5kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，注意掌握根據(jù)蓋斯定律、熱化學(xué)方程式、燃燒熱等進(jìn)行的計(jì)算．