(9分)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(CH3OH,液态)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)已知化学键的键能为:
化学键 | H—H | N—H |
|
键能/( kJ·mol-1) | 436 | 391 | 945 |
又知反应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的值为 。
(3)已知:C(石墨,s)+O2(g)
CO2(g) ΔH=-393 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)
2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)
4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2599 kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298 K时C(石墨,s)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g)的焓变为 。
(12分)在100 ℃时,将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据:
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
c(N2O4)/mol·L-1 | 0.100 | c1 | 0.050 | c3 | c4 |
c(NO2)/mol·L-1 | 0.000 | 0.060 | c2 | 0.120 | 0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为________;从表中分析:
c1________c2,c3________c4(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为________mol·L-1·s-1。
(3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________(填字母序号)。
A.扩大容器的容积
B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2
D.再充入一定量的He
(4)若在相同条件下,起始时只充入0.080 mol NO2气体,则达到平衡时NO2气体的转化率为________。