Question

为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施．化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算．
（1）25℃、101k Pa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为△H=-57.3kJ/mol，则稀硫酸与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为

KOH（aq）+

1

2

H₂SO₄（aq）=

1

2

K₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ?mol^-1

．
（2）实验测得 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113.5kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式

2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol

．
（3）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能．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的破坏和生成物的化学键的形成过程．在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量．

化学键	H-H	N-H	N≡N
键能/kJ?mol-1	436	391	945

已知反应N₂+3H₂?2NH₃△H=x kJ?mol^-1．试根据表中所列键能数据估算x的数值为

-93

．
（4）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（s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=akJ?mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=bkJ?mol^-1
2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=ckJ?mol^-1
根据盖斯定律，计算298K时由C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）反应的焓变：
△H=

2a+

1

2

b-

1

2

c

 kJ?moD
l^-1．（用含a、b、c的表达式表示）

Answer 1

分析：（1）根据中和热是强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量；
（2）根据热化学方程式的书写方法可知，化学计量数与反应热成正比，并注意标明物质的聚集状态来解答；
（3）根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能；
（4）根据盖斯定律计算反应的焓变．

解答：解：（1）稀硫酸与氢氧化钾溶液反应的热化学方程式为：KOH（aq）+

1

2

H₂SO₄（aq）=

1

2

K₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ?mol^-1，
故答案为：KOH（aq）+

1

2

H₂SO₄（aq）=

1

2

K₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ?mol^-1；
（2）5gCH₃OH在氧气中燃烧生成CO₂和液态水，放出113.5kJ热量，64g即1molCH₃OH在氧气中燃烧生成CO₂和液态水，放出1452.8kJ热量，则热化学方程式为：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol，
故答案为：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol；
（3）N₂+3H₂?2NH₃中的△H=945kJ?mol^-1+436kJ?mol^-1×3-391kJ?mol^-1×6=-93kJ?mol^-1，故答案为：-93；
（4）①C（s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=akJ?mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=bkJ?mol^-1
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=ckJ?mol^-1
C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）的反应可以根据①+②×

1

2

-③×

1

2

得到，
2C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）△H₁=（2a+

1

2

b-

1

2

c） kJ?mol^-1；
故答案为：2a+

1

2

b-

1

2

c．

点评：本题主要考查的热化学方程式的书写、反应热与键能的关系以及盖斯定律的运用，难度中等，根据所学知识即可完成．