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（CH₃OH）液体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，则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式为：

 

．
（2）今有如下两个热化学方程式：?则a

 

b（填“＞”、“=”或“＜”）
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H₁=a kJ?mol^-1?
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H₂=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：
①2H₂（g）+CO（g）═CH₃OH（g）；△H=-90.8kJ?mol^-1
②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H=-23.5kJ?mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）；△H=-41.3kJ?mol^-1
总反应：3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g）的△H=

 

．

Answer 1

考点：甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：物质的性质与用途

分析：（1）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；
（2）两个热化学方程式的区别在于物质的聚集状态不同，固体→液体→气体的过程为吸热过程，反之为放热过程，以此解答该题；
（3）根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；
（4）依据热化学方程式和盖斯定律计算求解；

解答： 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△H=-1452.8KJ/mol，则热化学方程式为：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ；故答案为：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8kJ/mol．
（2）a与b相比较，由于气体变成液体放热，则b反应放出的热量比a多，由于a，b都是负值，则a＞b，故答案为：＞；
（3）N₂（g）+3H₂（g）???2NH₃（g）△H=945kJ?mol^-1+436kJ?mol^-1×3-391kJ?mol^-1×6=-93kJ?mol^-1=a kJ?mol^-1，因此a=-93，故答案为：-93；
（4）①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ?mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ?mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ?mol^-1
由盖斯定律②+③+①×2得到3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.4 kJ?mol^-1，
故答案为：-246.4 kJ?mol^-1

点评：本题考查反应热的计算，注意根据已知热化学方程式利用盖斯定律计算反应热的方法，答题时注意体会，题目难度中等．