Question

5．寫出下列反應的熱化學方程式．
（1）在25℃、101kPa下，1g液態(tài)甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱22.68kJ．則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1．
（2）若適量的N₂和O₂完全反應，每生成23g NO₂需要吸收16.95kJ熱量．其熱化學方程式為N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=67.8kJ•mol^-1．
（3）工業(yè)上常用天然氣作為制備CH₃OH的原料．已知：
①CH₄（g）+O₂（g）=CO（g）+H₂（g）+H₂O（g）△H=-321.5kJ/mol
②CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+250.3kJ/mol
③CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-90.0kJ/mol
CH₄（g）與O₂（g）反應生成CH₃OH（g）的熱化學方程式為2CH₄（g）+O₂（g）=2CH₃OH（g）△H=-251.2KJ/mol．

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，題干所給量計算32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱，結(jié)合熱化學方程式書寫方法，標注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對應焓變；
（2）根據(jù)適量的N₂和O₂完全反應，每生成23克NO₂需要吸收16.95kJ熱量，所以每生成92克NO₂需要吸收67.8kJ熱量，據(jù)此書寫熱化學方程式；
（3）①CH₄（g）+O₂（g）?CO（g）+H₂（g）+H₂O（g）△H=-321.5kJ/mol
②CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）△H=+250.3kJ/mol
③CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律，①+②-2×③計算．

解答 解：（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱22.68kJ．32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為725.76KJ；則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1；
（2）適量的N₂和O₂完全反應，每生成23克NO₂需要吸收16.95kJ熱量，所以每生成92克NO₂需要吸收67.8kJ熱量，則熱化學方程式為：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=67.8kJ•mol^-1，
故答案為：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=67.8kJ•mol^-1；
（3）①CH₄（g）+O₂（g）?CO（g）+H₂（g）+H₂O（g）△H=-321.5kJ/mol
②CH₄（g）+H₂O（g）?CO（g）+3H₂（g）△H=+250.3kJ/mol
③CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H=-90kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律，①+②-2×③得到：2CH₄（g）+O₂（g）=2CH₃OH（g）△H=-251.2KJ/mol，
故答案為：2CH₄（g）+O₂（g）=2CH₃OH（g）△H=-251.2KJ/mol．

點評 本題主要考查了熱化學方程式的書寫，注意蓋斯定律的應用，把握熱化學方程式的意義，難度不大．