(10分)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,则甲醇的标准燃烧热ΔH= 。
(2)今有如下两个热化学方程式:?则a b(填“>”、“=”或“<”)
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1?
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=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 |
(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:
① 2H2(g) + CO(g)
② 2CH3OH(g)
③ CO(g) + H2O(g)
总反应:3H2(g) + 3CO(g)
(6分)2008年北京奥运会所用火炬燃料为丙烷(C3H8),悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷(C3H8),已知常温下1mol丙烷燃烧放出2220kJ热量,1mol正丁烷燃烧放出2878kJ热量,1mol异丁烷燃烧放出2869.6kJ热量。试回答下列问题:
(1)表示正丁烷燃烧的热化学反应方程式 ;
(2)下列有关说法正确的是 ;
| A.奥运火炬燃烧时的能量转化主要是由化学能转变为热能 |
| B.相同条件下,正丁烷的热值比丙烷大 |
| C.正丁烷比异丁烷不稳定 |
| D.异丁烷分子中的碳氢键比正丁烷的多 |
键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。参考以下表格的键能数据,回答下列问题:
| 化学键 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
| 键能/kJ·mol-1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
SiC__________Si; SiCl4___________SiO2
(2)能不能根据键能的数据判断单质Si 和化合物SiCl4的熔点高低?____________(填“能”或“不能”),理由是___________________(提示对比二者晶体类型及内部微粒作用力)
(3)如右图立方体中心的“·”表示金刚石晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“·”表示出与之紧邻的碳原子;
(4)工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4(g) + 2H2(g) 高温 Si(s)+4HCl(g)
计算该反应的反应热△H为______________________(要包含数据和焓变单位)