Question

【題目】（1）沼氣是一種能源，它的主要成分是CH4，常溫下，0.5molCH4完全燃燒生成CO2(g)和液態水時，放出445kJ熱量，則熱化學方程式為__。

（2）已知：N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g) ΔH1=+akJ·mol-1

N(g)+3H(g)=NH3(g) ΔH2=-bkJ·mol-1

NH3(g)=NH3(l) ΔH3=-ckJ·mol-1

寫出N2(g)和H2(g)反應生成液氨的熱化學方程式__。

（3）SF6是一種優良的絕緣氣體，分子結構中，只存在S-F鍵，已知1molS(s)轉化為氣態硫原子吸收能量280kJ，F-F鍵能為160kJ·mol-1，S-F鍵能為330kJ·mol-1，試寫出S(s)和F2(g)反應生成SF6(g)的熱化學方程式__。

Answer 1

【答案】CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1 N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=-2(b+c-a)kJ·mol-1 S(s)+3F2(g)=SF6(g) ΔH=-1220kJ·mol-1

【解析】

(1) 0.5molCH4完全燃燒生成CO2和液態H2O時，放出445kJ熱量，1molCH4燃燒生成CO2和液態水時放熱2×445kJ=890kJ；

(2)根據蓋斯定律解答；

(3) 反應熱△H=反應物總鍵能生成物總鍵能計算反應熱，標注物質聚集狀態和對飲系數下的反應焓變寫出熱化學方程式。

(1)0.5molCH4完全燃燒生成CO2和液態H2O時，放出445kJ熱量，1molCH4燃燒生成CO2和液態水時放熱2×445kJ=890kJ，則表示甲烷燃燒的熱化學方程式為：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890kJ·mol-1；

(2)已知：N2(g)+H2(g)=N(g)+3H(g) ΔH1=+akJ·mol-1①

N(g)+3H(g)=NH3(g) ΔH2=-bkJmol-1②

NH3(g)=NH3(l) ΔH3=-ckJmol-1③

根據蓋斯定律：由2(②+③+①)可得 N2(g)+3H2(g)=2NH3(l) ΔH=2(ΔH2+ΔH3+ΔH1)=-2(b+c-a)kJ/mol；

(3)反應熱ΔH=反應物總鍵能生成物總鍵能，所以對于S(s)+3F2(g)=SF6(g)，其反應熱ΔH=280kJ/mol+3×160kJ/mol6×330kJ/mol=1220kJ/mol，即S(s)+3F2(g)=SF6(g) ΔH=-1220 kJ/mol。