题目内容
【题目】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,并采取相应的措施.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)实验测得,5g甲醇(CH3OH,液态)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: .
(2)已知化学键的键能为:
化学键 | H﹣H | N﹣H | N≡N |
键能/kJmol﹣1 | 436 | 391 | 945 |
又知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=a kJmol﹣1 . 试根据表中所列键能数据估算a的值为 .
(3)已知:C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393kJmol﹣1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJmol﹣1
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣2599kJmol﹣1
根据盖斯定律,计算 298K时C(s,石墨)和H2(g)反应生成1mol C2H2(g)的焓变为 .
【答案】
(1)2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣1452.8kJ/mol
(2)﹣93
(3)+227.7kJ/mol
【解析】解:(1)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/,所以答案是:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=﹣1452.8KJ/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=﹣393kJmol﹣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×(﹣393kJmol﹣1)+(﹣571.6kJmol﹣1)×
﹣(﹣2599kJmol﹣1)×
=+227.7kJmol﹣1 , 所以答案是:+227.7kJmol﹣1;
【考点精析】解答此题的关键在于理解反应热和焓变的相关知识,掌握在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热.
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