Question

2．寫出下列反應的熱化學方程式．
（1）16g CH₄（g）與適量O₂（g）反應生成CO₂（g）和H₂O（l），放出890.3kJ熱量CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1．
（2）在101kPa時，H₂在1mol O₂中完全燃燒生成2mol液態(tài)水，放出571.6kJ的熱量，寫出H₂燃燒熱的熱化學方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l），△H=-285.8kJ•mol^-1．
（3）1.00L 1.00mol/L硫酸與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應，放出114.6kJ的熱量，表示其中和熱的熱化學方程式為$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol．
（4）已知拆開1mol H-H鍵，1mol N-H鍵，1mol N≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N₂（g）與H₂（g）反應生成NH₃（g）的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）在25℃、101kPa下，16g甲烷（CH₄）的物質的量為1mol，燃燒時消耗2mol氧氣生成CO₂和液態(tài)水時放熱890.3kJ，書寫熱化學方程式時要標明物質的聚集狀態(tài)；
（2）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，計算1molH₂完全燃燒放出的熱量，結合熱化學方程式的書寫方法寫出熱化學方程式；
（3）根據中和熱的概念：稀的強酸和強堿反應生成1mol水所放出的熱量求出中和熱以及中和熱的熱化學方程式；
（4）化學反應中，化學鍵斷裂吸收能量，形成新化學鍵放出能量，根據方程式計算分別吸收和放出的能量，以此計算反應熱并判斷吸熱還是放熱．

解答 解：（1）1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱890.3KJ；故燃燒的熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1；
（2）H₂在1mol O₂中完全燃燒生成2mol液態(tài)水，放出571.6kJ的熱量，根據H₂（g）+$\frac{1}{2}$ O₂（g）═H₂O（l）；可知H₂的物質的量為2mol，則1molH₂在氧氣中完全燃燒放出的熱量為$\frac{1}{2}$×571.6kJ=285.8kJ，因此H₂的燃燒熱為285.8kJ/mol；H₂燃燒熱的熱化學方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）；△H=-285.8kJ•mol^-1
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l），△H=-285.8kJ•mol^-1；
（3）1.00L 1.00mol/L H₂SO₄溶液與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應，放出114.6kJ的熱量，即生成2mol水放出114.6kJ的熱量，反應的反應熱為-11.46kJ/mol，中和熱為-57.3kJ/mol，則中和熱的熱化學方程式：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol，
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（4）在反應N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，即N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92 kJ/mol；

點評 本題主要考查了熱化學方程式的書寫，需要注意的有：物質的狀態(tài)、反應熱的數值與單位，反應熱的數值與化學方程式前面的系數成正比．同時還考查了反應熱的計算，題目難度不大，注意把握從鍵能的角度計算反應熱的方法．