Question

2．写出下列反应的热化学方程式．
（1）16g CH₄（g）与适量O₂（g）反应生成CO₂（g）和H₂O（l），放出890.3kJ热量CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1．
（2）在101kPa时，H₂在1mol O₂中完全燃烧生成2mol液态水，放出571.6kJ的热量，写出H₂燃烧热的热化学方程式为H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l），△H=-285.8kJ•mol^-1．
（3）1.00L 1.00mol/L硫酸与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，表示其中和热的热化学方程式为$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol．
（4）已知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂（g）与H₂（g）反应生成NH₃（g）的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）在25℃、101kPa下，16g甲烷（CH₄）的物质的量为1mol，燃烧时消耗2mol氧气生成CO₂和液态水时放热890.3kJ，书写热化学方程式时要标明物质的聚集状态；
（2）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，计算1molH₂完全燃烧放出的热量，结合热化学方程式的书写方法写出热化学方程式；
（3）根据中和热的概念：稀的强酸和强碱反应生成1mol水所放出的热量求出中和热以及中和热的热化学方程式；
（4）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热．

解答 解：（1）1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热890.3KJ；故燃烧的热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1；
（2）H₂在1mol O₂中完全燃烧生成2mol液态水，放出571.6kJ的热量，根据H₂（g）+$\frac{1}{2}$ O₂（g）═H₂O（l）；可知H₂的物质的量为2mol，则1molH₂在氧气中完全燃烧放出的热量为$\frac{1}{2}$×571.6kJ=285.8kJ，因此H₂的燃烧热为285.8kJ/mol；H₂燃烧热的热化学方程式为H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）；△H=-285.8kJ•mol^-1
故答案为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l），△H=-285.8kJ•mol^-1；
（3）1.00L 1.00mol/L H₂SO₄溶液与2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反应，放出114.6kJ的热量，即生成2mol水放出114.6kJ的热量，反应的反应热为-11.46kJ/mol，中和热为-57.3kJ/mol，则中和热的热化学方程式：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol，
故答案为：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）═$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ/mol；
（4）在反应N₂+3H₂?2NH₃中，断裂3molH-H键，1mol N三N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，即N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92 kJ/mol；

点评 本题主要考查了热化学方程式的书写，需要注意的有：物质的状态、反应热的数值与单位，反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比．同时还考查了反应热的计算，题目难度不大，注意把握从键能的角度计算反应热的方法．