Question

【題目】依據事實，寫出下列反應的熱化學方程式。

（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃燒生成CO2和液態水時放熱22.68kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為___。

（2）25℃、101kPa若適量的N2和O2完全反應，每生成23gNO2需要吸收16.95kJ熱量___。

（3）25℃、101kPa已知拆開1mol H－H鍵，1molN－H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N2與H2反應生成NH3的熱化學方程式為___。

（4）甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料。利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑作用下合成甲醇，發生的主要反應如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH（g）+H2O(g) △H2

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3

回答下列問題：

已知反應①中相關的化學鍵鍵能數據如下：

化學鍵	H—H	C—O	CO	H—O	C—H
E/（kJ·mol-1）	436	343	1076	465	413

由此計算△H1=___kJ·mol-1，已知△H2=-58kJ·mol-1，則△H3=___kJ·mol-1。

Answer 1

【答案】CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O（l） △H=﹣725.76kJmol﹣1 N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJmol﹣1 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92kJmol﹣1 -99 +41

【解析】

物質的量與熱量成正比，焓變等于斷裂化學鍵吸收的能量減去成鍵釋放的能量，結合物質的狀態、焓變來書寫熱化學方程式，據此分析第（1）、（2）、（3）問；反應熱=反應物總鍵能生成物總鍵能，結合蓋斯定律進行求解第（4）問。

（1）1g液態甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態水時放熱22.68 kJ，可知1mol液態甲醇(CH3OH)燃燒生成CO2和液態水時放熱22.68kJ×32=725.76kJ，則甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH(l)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H=﹣725.76kJmol﹣1；

（2）適量的N2和O2完全反應，每生成23gNO2需要吸收16.95kJ，生成2mol二氧化氮反應放出熱量 2=67.8 kJ，反應的熱化學方程式為：N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.8kJmol﹣1；

（3）化學反應的焓變等于反應物的鍵能之和減去生成物的鍵能之和，則N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH＝（946 kJ·mol－1+3×436 kJ·mol－1-6×391 kJ·mol－1）=－92 kJ·mol－1；

（4）△H1=1076 kJ·mol-1+2×436 kJ·mol-1(3×413+343+465) kJ·mol-1=99 kJ·mol-1；

根據蓋斯定律：②①=③，故△H3=△H2△H1=58 kJ·mol-1(99 kJ·mol-1)=+41 kJ·mol-1，

故答案為：99；+41；