Question

（10分）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反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热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，则甲醇的标准燃烧热ΔH＝                    。

（2）今有如下两个热化学方程式：?则a      b（填“＞”、“＝”或“＜”）

H₂(g)+ 1/2O₂(g)＝H₂O(g)　 ΔH₁＝a kJ·mol^-1?

H₂(g)+ 1/2O₂(g)＝H₂O(l)   ΔH₂＝b kJ·mol^-1?

（3）拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能。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(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  △H＝a kJ·mol^－1。试根据表中所列键能数据估算a 的值：_______________(注明“+”或“－”)。

（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反应热进行推算。利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

① 2H₂(g) + CO(g) CH₃OH(g)；ΔH ＝－90.8 kJ·mol^－1

② 2CH₃OH(g) CH₃OCH₃(g) + H₂O(g)；ΔH＝－23.5 kJ·mol^－1

③ CO(g) + H₂O(g) CO₂(g) + H₂(g)；ΔH＝－41.3 kJ·mol^－1

总反应：3H₂(g) + 3CO(g)  CH₃OCH₃(g) + CO₂ (g)的ΔH＝                      ；

 

Answer 1

【答案】

(1) △H＝－726.4  kJ·mol^－1（2分）

(2)＞（2分）    (3) －93（3分）     (4) －246.4 kJ·mol^－1（3分）

【解析】（1）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，则1mol甲醇燃烧放出的热量是113.5kJ÷5×32＝726.4kJ，则燃烧热为－726.4  kJ·mol^－1。

（2）气态水的能量高于液态水的能量，所以氢气燃烧生成液态水时放出的能量多，放热越多，△H越小，即a＞b。

（3）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，即该反应的反应热是945 kJ·mol^－1＋3×

+

436 kJ·mol^－1－2×3×391 kJ·mol^－1＝－93 kJ·mol^－1.

（4）考查盖斯定律的应用。根据已知反应可知①×2＋②＋③即得到3H₂(g) + 3CO(g)  CH₃OCH₃(g) + CO₂，所以反应热是－90.8 kJ·mol^－1×2－23.5 kJ·mol^－1－41.3 kJ·mol^－1＝－246.4 kJ·mol^－1。