Question

【題目】（1）實驗測得，5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態水時釋放出113.5kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式： ___________。

（2）由氣態基態原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能。在化學反應過程中，拆開化學鍵需要消耗能量，形成化學鍵又會釋放能量。

化學鍵	H－H	N－H	N≡N
鍵能/kJ·mol－1	436	391	945

已知反應N2＋3H22NH3 △H＝a kJ·mol－1。試根據表中所列鍵能數據計算a 的數值：__________。

（3）以CO作還原劑與磷石膏反應，不同反應溫度下可得到不同的產物。向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO，且c初始(CO)=1×10-4mol·L-1，反應體系起始總壓強為0.1a MPa， 1150℃下，反應：CaSO4(s) + CO(g) CaO(s) + CO2(g) + SO2(g)達到平衡時， CO的轉化率為80％，該反應的壓強平衡常數Kp=________MPa(用含a的代數式表示；用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓×物質的量分數；忽略副反應)。

Answer 1

【答案】2 CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) △H＝－1452.8kJ·mol－1 －93 0.32a

【解析】

(1)5gCH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態水，放出113.5kJ熱量，64g即2molCH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態水，放出1452.8kJ熱量，則熱化學方程式為：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=945kJmol-1+436kJmol-1×3-391kJmol-1×6 =-93kJmol-1=a kJmol-1，因此a=-93；

（3）c初始(CO)=1×10-4mol·L-1，反應體系起始總壓強為0.1a MPa， 1150℃下，反應：CaSO4(s) + CO(g) CaO(s) + CO2(g) + SO2(g)達到平衡時， CO的轉化率為80％，則：

CaSO4(s) + CO(g) CaO(s) + CO2(g) + SO2(g)

開始時的濃度（mol/L） 1×10-4 0 0

改變的濃度（mol/L） 0.8×10-4 0.8×10-4 0.8×10-4

平衡時的濃度（mol/L） 0.2×10-4 0.8×10-4 0.8×10-4

平衡時的總壓強為0.1a MPa×=0.18 a MPa，CO(g)、CO2(g)、SO2(g)的平衡分壓分別為×0.18 a MPa=0.02 a MPa、×0.18 a MPa=0.08 a MPa、×0.18 a MPa=0.08 a MPa；

該反應的壓強平衡常數Kp==0.32aMPa。