Question

【题目】甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：

①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ/mol；

②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9 kJ/mol

(1)表示甲醇完全燃烧热的的热化学方程式为________________；

(2)反应②中的能量变化如图所示，则ΔH2=__________。(用E1、E2的相关式子表示)；

(3)捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下反应：

反应Ⅰ：2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1

反应Ⅱ：NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) △H2

反应Ⅲ: (NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3

则ΔH3与ΔH1 、ΔH2与之间的关系为ΔH3 =_________；

(4)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	436	391	945

已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=akJ/mol，试根据表中所列键能数据估算a的值______。(注明“+”或“﹣”)。

Answer 1

【答案】CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7kJ/mol E1-E2 2△H2-△H1 -93

【解析】

(1)根据盖斯定律，将已知热化学方程式叠加，可得待求反应的热化学方程式；

(2)反应焓变△H=生成物总能量-反应物总能量，据此解答；

(3)根据盖斯定律，将已知热化学方程式叠加，可得三个反应的焓变的关系；

(4)反应热等于反应物键能与生成物键能的差，据此计算。

(1)已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8kJ/mol；

②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9kJ/mol

将①+②，整理可得：CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-764.7kJ/mol；

(2)根据图示可知：反应物焓变ΔH=生成物总能量-反应物总能量=(E1-E2) kJ/mol；

(3)①2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1

②NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) △H2

③(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3；

②×2-①，整理可得：(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3=2△H2-△H1；

(4)反应热等于反应物键能与生成物键能的差，则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=945kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391 kJ/mol=-93kJ/mol。