Question

為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施．化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算．
（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)得，5g液態(tài)甲醇（CH₃OH）在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量，試寫(xiě)出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式

2CH₃0H（l）+30₂（g）=2C0₂（g）+4H₂0（l）△H=-1452.8kJ?mol^-1

．
（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，拆開(kāi)化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(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

946

已知反應(yīng)N₂（g）+3H₂ （g）?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為

-92

．
（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）+0₂（g）=C0₂（g）；△H₁=-393.5kJ?mol^-1
2H₂（g）+0₂（g）=2H₂0（l）；△H₂=-571.6kJ?mol^-1
2C₂H₂（g）+50₂（g）=4C0₂（g）+2H₂0（l）；△H₃=-2599kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時(shí)反應(yīng)2C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的焓變：△H=

+226.7kJ?mol^-1

．
（4）已知熱化學(xué)方程式：
①Fe₂O₃（s）+3CO（s）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（s）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（s）=4FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
寫(xiě)出FeO（s）被CO還原成Fe和CO₂的熱化學(xué)方程式

FeO（s）+CO（s）=Fe（s）+C0₂（g）△H=-11kJ/mol

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法可知，化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱成正比，并注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)來(lái)解答；
（2）依據(jù)反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)焓變=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和計(jì)算；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式；
（4）依據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算得到．

解答：解：（1）5gCH₃OH在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出113.5kJ熱量，64g即1molCH₃OH在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出1452.8kJ熱量，
則熱化學(xué)方程式為：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol，
故答案為：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol；
（2）N₂（g）+3H₂ （g）?2NH₃（g）△H=a kJ?mol^-1，反應(yīng)焓變=反應(yīng)物鍵能總和-生成物鍵能總和，a=946KJ+3×436KJ-6×391KJ=-92KJ/mol，
故答案為：-92；
（3）①C（s，石墨）+0₂（g）=C0₂（g）；△H₁=-393.5kJ?mol^-1
②2H₂（g）+0₂（g）=2H₂0（l）；△H₂=-571.6kJ?mol^-1
③2C₂H₂（g）+50₂（g）=4C0₂（g）+2H₂0（l）；△H₃=-2599kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，①×4+②-③計(jì)算298K時(shí)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：4C（s，石墨）+2H₂（g）=2C₂H₂（g）△H=+453.4KJ/mol；
即熱化學(xué)方程式為：2C（s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）△H=+226.7KJ/mol，
故答案為：+226.7KJ/mol；
（4）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）；△H=-25kJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）；△H=-47kJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）；△H=+19kJ/mol
依據(jù)蓋斯定律①×3-（③×2+②）得到：
6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（g）+6CO₂（g）△H=-66KJ/mol；
得到熱化學(xué)方程式為：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol，
故答案為：CO（g）+FeO（s）=Fe（g）+CO₂（g）△H=-11KJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．