题目内容
【题目】根据问题进行计算:
(1)实验测得16g甲醇[CH3OH(l)]在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25kJ的热量,试写出甲醇燃烧热的热化学方程式: .
(2)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程.已知反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=a kJmol﹣1 . 有关键能数据如表:
化学键 | H﹣H | N﹣H | N≡N |
键能(kJmol﹣1) | 436 | 391 | 945 |
试根据表中所列键能数据估算a的数值 .
(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反应热进行推算.已知:
C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)△H1=﹣393.5kJmol﹣1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2=﹣571.6kJmol﹣1
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H3=﹣2599kJmol﹣1
根据盖斯定律,计算298K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反应的反应热为:△H= .
(4)在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3﹣ . 两步反应的能量变化示
意图如图:
第一步反应是反应(填“放热”或“吸热”),原因是 .
【答案】
(1)CH3OH (l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.5KJ/mol
(2)﹣93
(3)+226.7 KJ/mol
(4)放热,反应物总能量高于生成物总能量
【解析】解:(1)16gCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出363.25kJ热量,32g即1molCH3OH在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出726.5kJ热量,则△H=﹣726.5KJ/mol,则燃烧热的热化学方程式为:CH3OH (l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.5KJ/mol,
所以答案是:CH3OH (l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.5KJ/mol;
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=945kJmol﹣1+436kJmol﹣1×3﹣391kJmol﹣1×6=﹣93kJmol﹣1=a kJmol﹣1,因此a=﹣93,
所以答案是:﹣93;
(3)已知:①C (s,石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=﹣393.5kJmol﹣1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2=﹣571.6kJmol﹣1;
③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O (l)△H2=﹣2599kJmol﹣1;
2C (s,石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反应可以根据①×2+②× ﹣③× 得到,
所以反应焓变△H=2×(﹣393.5kJmol﹣1)+(﹣571.6kJmol﹣1)× ﹣(﹣2599kJmol﹣1)× =+226.7kJmol﹣1,
所以答案是:+226.7 KJ/mol;
(4)因为△H=﹣273kJ/mol<0,则反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,
所以答案是:放热,反应物总能量高于生成物总能量.
【考点精析】关于本题考查的反应热和焓变,需要了解在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热才能得出正确答案.