Question

17．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)的反應(yīng)熱，并采取相應(yīng)措施．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算．
（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)得，5g甲醇（CH₃OH）液體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，則表示甲醇標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8kJ/mol．
（2）今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式：?則a＞b（填“＞”、“=”或“＜”）
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₁=a kJ•mol^-1?
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂=b kJ•mol^-1?
（3）

化學(xué)鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能/kJ•mol-1	436	391	945

已知反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=a kJ•mol^-1．試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a 的值：-93（注明“+”或“-”）．
（4）依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算．利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：
①2H₂（g）+CO（g）═CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1[
②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ•mol^-1
總反應(yīng)：3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.4 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法可知，化學(xué)計(jì)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(lái)解答；
（2）兩個(gè)熱化學(xué)方程式的區(qū)別在于物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，固體→液體→氣體的過(guò)程為吸熱過(guò)程，反之為放熱過(guò)程，以此解答該題；
（3）根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能求算；
（4）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算求解；

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△H=-1452.8KJ/mol，則熱化學(xué)方程式為：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ；
故答案為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8kJ/mol．
（2）a與b相比較，由于氣體變成液體放熱，則b反應(yīng)放出的熱量比a多，由于a，b都是負(fù)值，則a＞b，
故答案為：＞；
（3）N₂（g）+3H₂（g）???2NH₃（g）△H=945kJ•mol^-1+436kJ•mol^-1×3-391kJ•mol^-1×6=-93kJ•mol^-1=a kJ•mol^-1，因此a=-93，
故答案為：-93；
（4）①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ•mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ•mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ•mol^-1
由蓋斯定律②+③+①×2得到3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.4 kJ•mol^-1，
故答案為：-246.4 kJ•mol^-1

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算，注意根據(jù)已知熱化學(xué)方程式利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的方法，答題時(shí)注意體會(huì)，題目難度中等．