(10分)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)行測定,也可進(jìn)行理論推算。
(1) 實(shí)驗(yàn)測得,5g甲醇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,則甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱ΔH= 。
(2)今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式:?則a b(填“>”、“=”或“<”)
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1?
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1?
(3)拆開1mol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價(jià)鍵需要吸收的能量叫鍵能。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 |
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:_______________(注明“+”或“-”)。
(4)依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(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:
① 2H2(g) + CO(g) CH3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol-1
總反應(yīng):3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= ;
(1) △H=-726.4 kJ·mol-1(2分)
(2)>(2分) (3) -93(3分) (4) -246.4 kJ·mol-1(3分)
【解析】(1)5g甲醇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1mol甲醇燃燒放出的熱量是113.5kJ÷5×32=726.4kJ,則燃燒熱為-726.4 kJ·mol-1。
(2)氣態(tài)水的能量高于液態(tài)水的能量,所以氫氣燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的能量多,放熱越多,△H越小,即a>b。
(3)反應(yīng)熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學(xué)鍵所放出的能量的差值,即該反應(yīng)的反應(yīng)熱是945 kJ·mol-1+3×
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(4)考查蓋斯定律的應(yīng)用。根據(jù)已知反應(yīng)可知①×2+②+③即得到3H2(g) + 3CO(g) CH3OCH3(g) + CO2,所以反應(yīng)熱是-90.8 kJ·mol-1×2-23.5 kJ·mol-1-41.3 kJ·mol-1=-246.4 kJ·mol-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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化學(xué)鍵 | H-H | N-H | N≡N |
鍵能/kJ?mol-1 | 436 | 391 | 945 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
化學(xué)鍵 | H-H | N-H | N≡N | 鍵能/kJ?mol-1 | 436 | 391 | 946 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
化學(xué)鍵 | H-H | N-H | N≡N |
鍵能/kJ?mol-1 | 436 | 391 | 946 |
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