Question

【題目】回答下列問題：

（1）已知兩種同素異形體A、B的熱化學方程式為：A（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣393.51 kJ·mol－1；B（s）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣395.41 kJ·mol－1則兩種同素異形體中較穩定的是（填“A”或“B”）______。

（2）已知化學反應N2＋3H22NH3的能量變化如圖所示。

①1 mol N和3 mol H生成1 mol NH3(g)是_______能量的過程(填“吸收”或“釋放”)。由mol N2(g)和mol H2(g)生成1 mol NH3(g)過程________(填“吸收”或“釋放”)___________ kJ能量。（用圖中字母表示，②同）

②mol N2(g)和mol H2(g)反應生成1 mol NH3(l)的△H = _______________。

（3）工業上用H2和Cl2反應制HCl，各鍵能為：H﹣H：436 kJ·mol－1，Cl﹣Cl：243 kJ·mol－1，H﹣Cl：431 kJ·mol－1。該反應的熱化學方程式是_______________。

Answer 1

【答案】A 釋放 釋放 b－a △H = -（b+c-a）kJ·mol－1 H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g） △H=-183 kJ·mol－1

【解析】

(1)由①A(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.51kJ/mol；②B(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-395.41kJ/mol，根據蓋斯定律：①-②分析反應的熱效應，能量越高越不穩定；

(2)①原子結合為分子過程會放熱；由圖象可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，反應放熱；△H=生成物的活化能-反應物的活化能；

②根據反應熱等于反應物總能量減去生成物總能量計算反應熱并書寫熱化學方程式，注意反應物的物質的量和生成物的聚集狀態；

(3)反應方程式為：H2+Cl2=2HCl，根據吸收的能量之和與放出的能量之和的相對大小判斷反應的吸放熱，二者的差值即為焓變的數值。

(1)由①A(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.51kJ/mol；②B(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-395.41kJ/mol，根據蓋斯定律：①-②得：A(s)=B(s)△H＞0，所以B的能量高，能量越高越不穩定，A穩定；

(2)①原子結合為分子過程會放熱，所以1mol N和3mol H生成1mol NH3(g)是釋放能量的過程；由圖象可知，反應物的總能量大于生成物的總能量，則該反應為放熱反應，則molN2(g)和molH2(g)生成1mol NH3(g)過程時放熱過程；△H=生成物的活化能-反應物的活化能=b-akJ/mol，所以1mol NH3(g)過程時放熱b-akJ；

②mol N2(g)和mol H2(g)反應生成1 mol NH3(l)的△H =(akJmol-1)-(b kJmol-1+c kJmol-1)= -(b+c-a)kJmol-1；

(3)反應方程式為：H2+Cl2=2HCl，生成2molHCl，需吸收能量：436kJ+243kJ=679kJ，放出能量：2×431kJ=862kJ，放出的能量大于吸收的能量，則該反應放熱，焓變為負號，且放出的熱量為：864kJ-679kJ=185kJ，所以△H=-183KJ/mol，所以反應的熱化學方程式是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)△H=-183 kJ/mol。