Question

5．寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
（1）由氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol．若1g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444kJ，則反應(yīng)2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）的△H=-571.6kJ/mol，氫氣的燃燒熱為285.8kJ/mol．
（2）由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能．從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程．在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，破壞舊化學(xué)鍵需要吸收能量，形成新化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量．

化學(xué)鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能/kJ•mol-1	436	391	945

已知反應(yīng)N₂（g）+3H₂（g）$?_{催化劑}^{高溫、高壓}$2NH₃（g）△H=a kJ•mol^-1．試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a的數(shù)值（列出簡(jiǎn)單的計(jì)算式）：a=945+3×436-6×391=-93．
（3）依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算．
已知：C（s，石墨）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2 599kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時(shí)由C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）反應(yīng)的焓變（列出簡(jiǎn)單的計(jì)算式）：△H=2△H₁+$\frac{1}{2}$△H₂-$\frac{1}{2}$△H₃=+226.7kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)m=nM計(jì)算1mol水的質(zhì)量為18g，進(jìn)而計(jì)算1mol氣態(tài)水轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放出的熱量，結(jié)合氫氣與氧氣反應(yīng)生成氣態(tài)水的反應(yīng)熱計(jì)算生成液態(tài)水的反應(yīng)熱；氫氣的燃燒熱是值1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，單位是kJ/mol；
（2）根據(jù)△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和求算；
（3）已知：①C（s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2599kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$可得：C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g），反應(yīng)熱也進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算．

解答 解：（1）氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；
1g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放熱2.444kJ，故18g水蒸氣轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放出熱量2.444kJ×18=44kJ，故反應(yīng)H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）的反應(yīng)熱△H=-（241.8kJ/mol+44kJ/mol）=-285.8kJ/mol，2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol，故氫氣的燃燒熱為285.8kJ/mol；
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol；-571.6；285.8kJ/mol；
（2）△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和=945KJ/mol+3×436KJ/mol-6×391KJ/mol=-93KJ/mol，即a=945+3×436-6×391=-93，
故答案為：a=945+3×436-6×391=-93；
（3）已知：①C（s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）=4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2599kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$可得：C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g），故△H=2△H₁+$\frac{1}{2}$△H₂-$\frac{1}{2}$△H₃=+226.7kJ•mol^-1，
故答案為：△H=2△H₁+$\frac{1}{2}$△H₂-$\frac{1}{2}$△H₃=+226.7kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫與反應(yīng)熱的計(jì)算、燃燒熱等，題目難度中等，注意掌握熱化學(xué)方程式的書寫，燃燒熱注意把握可燃物為1mol，生成穩(wěn)定的氧化物．