Question

2．
（1）化學(xué)反應(yīng)N₂+3H₂=2NH₃的能量變化如圖所示，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（l）；△H=-2（b+c-a）kJ•mol^-1．
（2）在298K時，1mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出熱量1558.3kJ．寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式2 C₂H₆（g）+7 O₂（g）→4 CO₂（g）+6 H₂O（l）△H=-3116.6 kJ/mol．
（3）SiH₄是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO₂固體和H₂O（l）．已知室溫下2g SiH₄自燃放出熱量89.2kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1427.2 kJ/mol．
（4）已知反應(yīng)：N₂（g）+O₂ （g）=2NO（g）△H₁
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₂
N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H₃
利用上述三個反應(yīng)，計算4NH₃（g）+5O₂（g）=4NO（g）+6H₂O（g）△H₄ 的反應(yīng)焓變
為2△H₁+3△H₂-2△H₃（用含△H₁、△H₂、△H₃的式子表示）．
（5）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅．已知：
①Cu（s）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+H₂（g）△H₁=+64.39kJ•mol^-1
②2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H₂=-196.46kJ•mol^-1
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H₃=-285.84kJ•mol^-1
在H₂SO₄溶液中，Cu與H₂O₂反應(yīng)生成Cu²⁺和H₂O的熱化學(xué)方程式為Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ/mol．
（6）已知：反應(yīng)H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-184kJ/mol
4HCl（g）+O₂（g）    $?_{400℃}^{CuO/CuCl_{2}}$     2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6kJ/mol

請回答：
H₂與O₂反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol斷開1mol H-O 鍵所需能量約為463.4kJ．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物總能量減去生成物總能量計算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式，注意反應(yīng)物的物質(zhì)的量和生成物的聚集狀態(tài)；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法和注意問題寫出，1mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出熱量1558.3kJ，2mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放熱3116.6 kJ；
（3）根據(jù)2g SiH₄自燃放出熱量89.2kJ，計算1mol甲硅烷燃燒放出的熱量，進而書寫熱化學(xué)方程式；
（4）由①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
③N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H₃
結(jié)合蓋斯定律可知，①×2+②×3-③×2可得4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g），以此計算；
（5）①Cu（s）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+H₂（g）△H=+64.39kJ/mol
②2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.46kJ/mol
③H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.84kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①+$\frac{1}{2}$×②+③得到：Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）；
（6）根據(jù)蓋斯定律來解答；依據(jù)反應(yīng)熱=拆化學(xué)鍵吸收的能量-形成化學(xué)鍵放出的能量來解答．

解答 解：（1）由圖可以看出，$\frac{1}{2}$molN₂（g）+$\frac{3}{2}$molH₂（g）的能量為akJ，1molNH₃（g）的能量為bkJ，
所以 $\frac{1}{2}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂（g）=NH₃（g）；△H=（a-b）kJ/mol，
而1mol的NH₃（g）轉(zhuǎn)化為1mol的NH₃（l）放出的熱量為ckJ，
所以有：$\frac{1}{2}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂（g）=NH₃（l）；△H=（a-b-c）kJ/mol，
即：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（1）；△H=2（a-b-c）kJ•mol^-1．
故答案為：-2（b+c-a）kJ•mol^-1；
（2）1mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出熱量1558.3kJ，2mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放熱3116.6 kJ/，依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則結(jié)合定量關(guān)系寫出反應(yīng)為生成物、各物質(zhì)的聚集狀態(tài)、對應(yīng)反應(yīng)的焓變得到熱化學(xué)方程式為：2 C₂H₆（g）+7 O₂（g）→4 CO₂（g）+6 H₂O（l）△H=-3116.6 kJ/mol；
故答案為：2 C₂H₆（g）+7 O₂（g）→4 CO₂（g）+6 H₂O（l）△H=-3116.6 kJ/mol；
（3）2g甲硅烷的物質(zhì)的量為$\frac{2g}{32g/mol}$=$\frac{1}{16}$mol，放出89.2kJ的熱量，則1mol甲硅烷完全燃燒放出的熱量為44.6kJ×32=1427.2kJ，故熱化學(xué)方程式為SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1427.2 kJ/mol，
故答案為：SiH₄（g）+2O₂（g）═SiO₂（s）+2H₂O（l）△H=-1427.2 kJ/mol；
（4）由①N₂（g）+O₂（g）═2NO（g）△H₁
②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₂
③N₂（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H₃
結(jié)合蓋斯定律可知，①×2+②×3-③×2可得4NH₃（g）+5O₂（g）═4NO（g）+6H₂O（g），
則△H₄=2△H₁+3△H₂-2△H₃，
故答案為：2△H₁+3△H₂-2△H₃；
（5）①Cu（s）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+H₂（g）△H=+64.39kJ/mol
②2H₂O₂（l）=2H₂O（l）+O₂（g）△H=-196.46kJ/mol
③H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.84kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①+$\frac{1}{2}$×②+③得到：Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ/mol；
故答案為：Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ/mol；
（6）①H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H=-184kJ/mol
②4HCl（g）+O₂（g） $?_{400℃}^{CuO/CuCl_{2}}$ 2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律①×2+②得：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol，
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol，△H=斷裂化學(xué)鍵吸收的能量-形成化學(xué)鍵放出的能量=2×436KJ+498KJ-4×H-O=-483.6 kJ，則得到H-O的鍵能=463.4kJ；
故答案為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol；463.4．

點評 本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫原則和注意問題，蓋斯定律的應(yīng)用，鍵能計算焓變的方法，本題難度中等．