题目内容
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)实验测得，5 g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113.5 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：___________________________________________。
(2)由气态基态原子形成1 mol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断裂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。已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝a kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据估算a的数值：
________________________________________________________________________。
| 化学键 | H—H | N—H | N≡N |
| 键能/kJ·mol－1 | 436 | 391 | 945 |
(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(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1①
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)
ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1②
2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH3＝－2 599 kJ·mol－1③
根据盖斯定律，计算298 K时由C(石墨，s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的焓变：________________________________________________________________________。
答案 (1)2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)
ΔH＝－1 452.8 kJ·mol－1
(2)－93
(3)ΔH＝226.7 kJ·mol－1
解析 (1)5 g CH3OH(l) 充分燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出113.5 kJ的热量，则1 mol CH3OH充分燃烧时，放出的热量为
×113.5 kJ＝726.4 kJ，故其燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)＋
O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－726.4 kJ·mol－1，或2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452.8 kJ·mol－1。
(2)ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝3×436 kJ·mol－1＋945 kJ·mol－1－6×391 kJ·mol－1＝－93 kJ·mol－1，故a的值为－93。
(3)由题意知，需求算下述反应的焓变：
2C(石墨，s)＋H2(g)===C2H2(g) ΔH，由盖斯定律，将题给热化学方程式加合，(①×4＋②－③)/2得：
2C(石墨，s)＋H2(g)＝C2H2(g) ΔH＝2ΔH1＋
－
则ΔH＝[2×(－393.5)＋
－
] kJ·mol－1＝226.7 kJ·mol－1。
