Question

熱化學方程式的書寫
①已知0.4mol液態肼和足量H₂O₂反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量．寫出該反應的熱化學方程式

 

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②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的熱化學方為

 

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③已知S（s）+O₂（g）?SO₂（g） 當有4N_A個電子轉移時，放出297.23kJ的熱量．寫出該反應的熱化學方式

 

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④已知0.5mol甲烷與0.5mol水蒸氣在t℃．p kPa時，完全反應生成一氧化碳和氫氣，吸收了a kJ熱量，該反應的熱化學方程式是：

 

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⑤1克CH₄完全燃燒生成CO₂和H₂O時，放出Q kJ的熱量．寫出此反應的熱化學方程式

 

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Answer 1

分析：（1）計算1mol液態肼與足量液態雙氧水反應時放出的熱量，可寫出反應的熱化學方程式；
（2）化學反應中，化學鍵斷裂吸收能量，形成新化學鍵放出能量，根據方程式計算分別吸收和放出的能量，以此計算反應熱并判斷吸熱還是放熱；
（3）當有4N_A個電子轉移時，反應的硫和氧氣，生成的二氧化硫都是1mol，標注物質聚集狀態和對應焓變寫出熱化學方程式；
（4）根據熱化學方程式的含義以及書寫方法來回答；
（5）根據熱化學方程式的書寫方法可知，化學計量數與反應熱成正比，并注意標明物質的聚集狀態來解答；

解答：解：（1）0.4mol液態肼和足量H₂O₂反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量，1mol液態肼與足量液態雙氧水反應時放出的熱量641.625kJ，
則熱化學方程式為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1，
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-641.625 kJ?mol^-1；
（2）在反應N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，
則熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1；
（3）已知S（s）+O₂（g）?SO₂（g） 當有4N_A個電子轉移時，放出297.23kJ的熱量，該反應的熱化學方式為：S（s）+O₂（g）?SO₂（g）△H=-297.23KJ/mol；
故答案為：S（s）+O₂（g）?SO₂（g）△H=-297.23KJ/mol；
（4）甲烷和水蒸氣之間的反應方程式為：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g），0.5mol甲烷與0.5mol水蒸氣在t℃、p kPa時，完全反應生成一氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了a kJ熱量，所以1mol甲烷與1mol水蒸氣在t℃、p kPa時，完全反應生成一氧化碳和氫氣（合成氣），吸收了2a kJ熱量，
熱化學方程式為：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g），△H=+2akJ/mol；
故答案為：CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g），△H=+2akJ/mol；
（5）1gCH₄在氧氣中燃燒生成CO₂和液態水，放出QkJ熱量，16g即1molCH₄在氧氣中燃燒生成CO₂和液態水，放出16QkJ熱量，
則熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-16QKJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-16QKJ/mol；

點評：本題主要考查了熱化學方程式的書寫，需要注意的有：物質的狀態、反應熱的數值與單位，反應熱的數值與化學方程式前面的系數成正比．同時還考查了反應熱的計算，題目難度不大，注意把握從鍵能的角度計算反應熱的方法．