Question

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）若適量的N₂和O₂完全反應，每生成23g NO₂需要吸收16.95kJ熱量

 

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（3）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）已知下列反應的反應熱為：
（1）CH₃COOH（l）+2O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-870.3kJ?mol^-1
（2）C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
（3）H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ?mol^-1
試寫出由C和H₂和O₂ 生成CH₃COOH的熱化學方程式

 

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Answer 1

考點：熱化學方程式,有關反應熱的計算,用蓋斯定律進行有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.68kJ，1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水放熱725.8KJ；
（2）根據已知量求出反應熱，再根據熱化學方程式的書寫方法；
（3）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；
（4）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；

解答： 解：（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.68kJ，1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水放熱為22.68kJ×32=725.8KJ，所以甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ?mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.8 kJ?mol^-1；
（2）適量的N₂和O₂完全反應，每生成23克NO₂需要吸收16.95kJ熱量，所以每生成92克NO₂需要吸收67.8kJ熱量，
則熱化學方程式為N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.8kJ?mol^-1，
故答案為：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.8kJ?mol^-1；
（3）在反應N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1molN三N鍵共吸收的能量為3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH₃，共形成6molN-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，N₂與H₂反應生成NH₃的熱化學方程式為，N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1；
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1；
（4）（1）CH₃COOH（l）+2O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-870.3kJ?mol^-1
（2）C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ?mol^-1
（3）H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ?mol^-1
依據蓋斯定律計算（2）×2+（3）×2-（1）得到C和H₂和O₂ 生成CH₃COOH的熱化學方程式：
2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l）；△H=2×（-393.5kJ/mol）+2×（-285.8kJ/mol）-（-870.3kJ/mol）=-488.3kJ/mol，
所以熱化學方程式為2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l）；△H=-488.3kJ/mol，
故答案為：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）=CH₃COOH（l）；△H=-488.3kJ/mol．

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫方法，主要是燃燒熱概念的理解分析，蓋斯定律計算應用，鍵能計算費用焓變的方法，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．