Question

【题目】（1）实验测得，5 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：_________________________________________。

（2）下图为N2(g)和O2(g)生成NO (g)过程中的能量变化：

则N≡N键的键能为________kJ·mol－1。根据上图写出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式：_____________________________________________________________

（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。

已知： C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1①

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1②

2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l) ΔH3＝－2599 kJ·mol－1③

根据盖斯定律，计算298 K时由C(石墨，s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变：________________________________________________________________________。

（4）接触法制硫酸工艺中，其主反应在450 ℃并有催化剂存在下进行：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－190 kJ·mol－1。

①该热化学反应方程式的意义是___________________________________________________

②已知单质硫16 g燃烧放热为149 kJ，写出硫燃烧热的热化学方程式：_________________

Answer 1

【答案】2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=-1452.8 kJ·mol－1 946 N2（g）+O2（g）=2NO（g） ΔH=+180 kJ·mol－1 ΔH=+226.7 kJ·mol－1 450℃时，2molSO2气体与1molO2气体在催化剂作用下完全反应，生成2mol SO3气体时，放出190kJ能量 S（s）+O2（g）=SO2（g） ΔH=-298kJ·mol－1

【解析】

本题主要考查化学反应中能量变化、热化学方程式的含义与书写、盖斯定律的应用等。（1）5g甲醇-113.5 kJ·mol－1，64g甲醇-1452.8 kJ·mol－1，由此可写出热化学方程式；（2）因氮原子半径大于氧原子半径，由此可知，N≡N键的键能为946 kJ·mol－1，根据化学反应断键所吸收的能量与形成化学键所释放的能量可求出反应热并写出热化学方程式；（3）

由石墨和氢气反应生成乙炔的反应方程式为：2 C(石墨)+ H2= C2H2，故可利用（①4+②-③）/2可求出生成1 mol C2H2(g)反应的焓变；（4）单质硫16 g燃烧放热为149 kJ，由此可知1mol单质硫完全燃烧放热为298 kJ，由此可写出硫燃烧的热化学方程式。

（1）5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 kJ的热量，则64g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5 =1452.8kJ的热量，故甲醇燃烧的热化学方程式为：2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） ΔH=-1452.8 kJ·mol－1

（2）由上述分析可知，N≡N键的键能为946 kJ·mol－1，由图可知，1molN2和1molO2发生反应时，化学键断裂吸收能量为（946+498）kJ=1444 kJ，生成2molNO时，放出能量为1264 kJ，故N2(g)和O2(g)生成NO(g)的热化学方程式为：N2（g）+O2（g）=2NO（g） ΔH=+180 kJ·mol－1

（3）由上述分析并结合盖斯定律可知，298 K时由C(石墨，s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变ΔH= kJ·mol－1=+226.7 kJ·mol－1

（4）接触法制硫酸工艺中，其主反应在450 ℃并有催化剂存在下进行：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－190 kJ·mol－1。该热化学方程式的意义为：450℃时，2molSO2气体与1molO2气体在催化剂作用下完全反应，生成2mol SO3气体时，放出190kJ能量；16g单质硫燃烧放热为149 kJ，由此可知1mol单质硫完全燃烧放热为298 kJ，故硫燃烧热的热化学方程式为：S（s）+O2（g）=SO2（g） ΔH=-298kJ·mol－1