Question

5．写出下列反应的热化学方程式：
（1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol．若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）的△H=-571.6kJ/mol，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol．
（2）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，破坏旧化学键需要吸收能量，形成新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（g）+3H₂（g）$?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH₃（g）△H=a kJ•mol^-1．试根据表中所列键能数据计算a的数值（列出简单的计算式）：a=945+3×436-6×391=-93．
（3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算．
已知：C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2 599kJ•mol^-1
根据盖斯定律，计算298K时由C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）反应的焓变（列出简单的计算式）：△H=2△H₁+$\frac{1}{2}$△H₂-$\frac{1}{2}$△H₃=+226.7kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根据m=nM计算1mol水的质量为18g，进而计算1mol气态水转化成液态水放出的热量，结合氢气与氧气反应生成气态水的反应热计算生成液态水的反应热；氢气的燃烧热是值1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，单位是kJ/mol；
（2）根据△H=反应物键能和-生成物键能和求算；
（3）已知：①C（s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2599kJ•mol^-1
根据盖斯定律，①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$可得：C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g），反应热也进行相应的计算．

解答 解：（1）氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化学方程式为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；
1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，故18g水蒸气转化成液态水放出热量2.444kJ×18=44kJ，故反应H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）的反应热△H=-（241.8kJ/mol+44kJ/mol）=-285.8kJ/mol，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol，故氢气的燃烧热为285.8kJ/mol；
故答案为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；-571.6；285.8kJ/mol；
（2）△H=反应物键能和-生成物键能和=945KJ/mol+3×436KJ/mol-6×391KJ/mol=-93KJ/mol，即a=945+3×436-6×391=-93，
故答案为：a=945+3×436-6×391=-93；
（3）已知：①C（s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2599kJ•mol^-1
根据盖斯定律，①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$可得：C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g），故△H=2△H₁+$\frac{1}{2}$△H₂-$\frac{1}{2}$△H₃=+226.7kJ•mol^-1，
故答案为：△H=2△H₁+$\frac{1}{2}$△H₂-$\frac{1}{2}$△H₃=+226.7kJ•mol^-1．

点评 本题考查热化学方程式的书写与反应热的计算、燃烧热等，题目难度中等，注意掌握热化学方程式的书写，燃烧热注意把握可燃物为1mol，生成稳定的氧化物．