Question

【题目】能源是国民经济发展的重要基础，我国目前使用的能源主要是化石燃料。

（1）在25 ℃、101 kPa时，16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则表示CH4燃烧热的热化学方程式是_______________________。

（2）已知：C(s) + O2(g)CO2(g) ΔH1 ＝－437.3 kJmol-1

2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) ΔH2 ＝－571.6 kJmol-1

2CO(g) +O2(g)2CO2(g) ΔH3 ＝－566.0 kJmol-1

则煤气化主要反应的热化学方程式是：C(s)+ H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH ＝________kJmol-1。如果该反应ΔS ＝＋133.7 J·mol-1·K-1 ，该反应在常温下 _______自发进行(填 “能”或“不能”)。

（3） 已知拆开1molH－H键，1molN－H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则反应N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g) ΔH ＝_________

Answer 1

【答案】CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH ＝-890.31 KJmol-1 +131.5 不能 -92 KJ/mol

【解析】

（1）燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时释放的热量；

（2）根据盖斯定律及G=H-TS进行判断；

（3）旧键的断裂吸收热量，新键的形成释放热量。

（1）燃烧热为1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时释放的热量，16 g CH4即1mol，完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ，则CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH ＝-890.31 KJmol-1；

（2）①C(s) + O2(g)CO2(g) ΔH1 ＝－437.3 kJmol-1；②2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) ΔH2 ＝－571.6 kJmol-1；③2CO(g) +O2(g)2CO2(g) ΔH3 ＝－566.0 kJmol-1，根据盖斯定律，①-×②-×③可得C(s)+ H2O(g)CO(g) + H2(g)，则 ΔH＝-437.3 kJmol-1+×571.6 kJmol-1+×566.0 kJmol-1＝+131.5 kJmol-1；G=H-TS，G<0时，可自发进行，该反应S>0，H>0，则常温时不能自发进行；

（3）旧键的断裂吸收热量，新键的形成释放热量，根据方程ΔH＝436kJ×3+946kJ-391kJ×6=-92 kJ/mol。