Question

【题目】能源短缺是人类社会面临的重大问题，利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化。请回答以下问题：

（1）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。已知反应：

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝-93 kJ/mol。

试根据表中所列键能数据，计算a 的数值为_______kJ／mol。

化学键	H－H	N－H	N≡N
键kJ/mol	436	a	945

（2）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。已知在常压下有如下变化：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝a kJ／mol

②H2O(g)＝H2O(l) ΔH ＝b kJ／mol

写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式： 。

（3）己知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的焓变 △H=-12.1 kJ·mol-1；HCl(aq)与 NaOH(aq)反应的焓变△H=-55.6 kJ·mol-1。则HCN在水溶液中电离的焓变△H等于 。

（4） 己知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(I) △H =-285.83 kJ/mol

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H =-282.9 kJ/mol

若氢气与一氧化碳的混合气体完全燃烧可生成5.4gH2O(I)，并放出114.3kJ热量，则混合气体中CO的物质的量为 (计算结果保留一位小数)。

Answer 1

【答案】（1）391(3分)

（2）2CH3OH(I)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(I) ΔH =(a+4b) kJ/mol (3分)

（3）+43.5kJ·mol-1 (3 分) （4）0.lmol (3分)

【解析】

试题分析：（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93kJmol-1，化学反应的焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，所以得到-93KJ/mol=945KJ/mol+3×436KJ/mol-6×a，计算得到a=391KJ/mol；

（2）①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=a kJ/mol

②H2O(g)=H2O(l) △H=b kJ/mol

①+②×4得到液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式：

2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=(a+4b) kJ/mol；

（3）反应的热化学方程式分别为：

HCN(aq)+OH-(aq)═CN-(aq)+H2O(l)△H=-12.1kJmol-1…①

H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-55.6kJmol-1…②

用①-②可得HCN电离的热化学方程式为：HCN(aq)H+(aq)+CN-(aq)△H=-12.1kJmol-1-(-55.6kJmol-1)=+43.5kJmol-1；

（4）水的物质的量为：5.4g÷18g/mol=0.3mol，

由2H2+O2═2H2O可知，n(H2)=n(H2O)=0.3mol，

由H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)△H=-285.83kJmol-1可知，

0.3molH2燃烧放出的热量为：285.83kJ/mol×0.3mol=85.749kJ，

则CO燃烧放出的热量为：114.03kJ-85.749kJ=28.281kJ，

设混合气体中CO的物质的量为x，则

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-565.8kJmol-1

2 565.8kJ

x 28.281kJ

则：2:x=565.8kJ:28.281kJ，解得：x=0.1mol，即原混合气体中CO的物质的量为0.1mol。