Question

16．研究化學反應中的能量變化有重要意義．請根據學過的知識回答下列問題：
（1）已知一氧化碳與水蒸氣反應過程的能量變化如圖所示：
①反應的熱化學方程式為CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41kJ•mol^-1．
②已知：C（s）+H₂O （g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131kJ•moL^-1
則C（s）+CO₂（g）═2CO（g）△H=+172kJ/mol．
（2）化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程．：已知N≡N鍵的鍵能是948.9kJ•mol^-1，H-H鍵的鍵能是436.0kJ•mol^-1；N-H鍵的鍵能是391.55kJ/mol．．則$\frac{1}{2}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂（g）═NH₃（g）△H=-46.2 KJ/moL．
（3）在25℃、101Pa下，1g甲醇（CH₃OH）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CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）①依據圖象分析反應是放熱反應，焓變為-41KJ/mol，依據熱化學方程式的書寫方法寫出；
②依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需讓化學方程式；
（2）反應的焓變△H=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和計算；
（3）依據燃燒熱概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，題干所給量計算32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態水放熱，結合熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態和對應焓變；

解答 解：（1）①圖象分析反應是放熱反應，焓變為-41KJ/mol，標注物質狙擊狀態和對應反應焓變得到熱化學方程式為：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41kJ•mol^-1，故答案為：CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41kJ•mol^-1；
②（1）CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）△H=-41kJ•mol^-1；
（2）C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131kJ•mol^-1
依據蓋斯定律（2）-（1）得到：C（s）+CO₂（g）═2CO（g）△H═+172kJ/mol，
故答案為：+172kJ/mol；
（2）N≡N鍵的鍵能是948.9kJ•mol^-1，H-H鍵的鍵能是436.0kJ•mol^-1； N-H鍵的鍵能是391.55kJ•mol^-1．則$\frac{1}{2}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂（g）═NH₃（g）；
△H=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和=$\frac{1}{2}$×948.9kJ•mol^-1 +$\frac{3}{2}$×436.0kJ•mol^-1 -3×391.55kJ•mol^-1=-46.2KJ/mol，
故答案為：-46.2 kj/mol；
（3）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.68kJ．32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態水放出熱量為725.76KJ；則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1．

點評 本題主要考查了熱化學方程式的書寫，注意把握熱化學方程式的意義．