Question

【题目】到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源。

（1）在25℃、101kPa下，16g的甲醇（CH3OH）完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式___。

（2）化学反应中放出的热能（焓变，△H）与反应物和生成物的键能（E）有关。

已知：H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） △H=﹣185kJ/mol，

E（H﹣H）=436kJ/mol， E（Cl﹣Cl）=243kJ/mol则E（H﹣Cl）=___。

（3）①如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图，请计算每生成1molNH3放出热量为：___；

②若起始时向容器内放入1molN2和3molH2，达平衡后N2的转化率为20%，则反应放出的热量为Q1kJ，则Q1的数值为___；

（4）已知：Fe2O3(s)＋3C(石墨)=2Fe(s)＋3CO(g) ΔH＝akJ·mol－1；

CO(g)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝bkJ·mol－1；

C(石墨)＋O2(g)=CO2(g) ΔH＝ckJ·mol－1

则反应：4Fe(s)＋3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓变ΔH＝___kJ·mol－1。

Answer 1

【答案】CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣704kJmol﹣1 432kJ/mol 46.1kJ 18.44 6(c－b)－2a

【解析】

（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；

（2）反应热=反应物总键能-生成物总键能，据此计算；

（3）①先求出此反应的焓变，根据计算出每生成1molNH3放出热量；

②依据化学平衡计算生成氨气物质的量，结合热化学方程式计算Q1；

（4）根据盖斯定律求解。

：（1）1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热352KJ×(32/16)=704KJ， 故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣704kJmol﹣1；

（2）反应热=反应物总键能-生成物总键能，所以436kJ/mol+243kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=432KJ/mol，故答案为：432kJ/mol；

（3）①该反应的焓变△H=E1-E2=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，所以每生成1molNH3放出热量为46.1kJ。故答案为：46.1kJ；

②反应方程式为，由①知生成1molNH3放出热量为46.1kJ。起始时向容器内放入1molN2和3molH2，达平衡后N2的转化率为20%，反应的N2物质的量为1mol×20%=0.2mol，根据方程式可知生成的氨气为0.4mol，故放出的热量为46.1kJ×(0.4mol/1mol)= 18.44KJ，故答案为：18.44；

（4）①Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H=akJmol-1
②CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=bkJmol-1
③C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=ckJmol-1
依据盖斯定律（③-②）×6-①×2得到4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）△H=6（c-b）-2a kJmol-1，故答案为：6（c-b）-2a；