Question

12．寫出下列反應的熱化學方程式．
（1）16gCH₄（g）與適量O₂（g）反應生成CO₂（g）和H₂O（l），放出890.3kJ熱量：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1．
（2）1L1mol•L^-1KOH溶液中和1L1mol•L^-1HNO₃溶液，放出57.3kJ熱量：KOH（aq）+HNO₃（aq）═KNO₃（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1．
（3）若適量的N₂和O₂完全反應，每生成23gNO₂需要吸收16.95kJ熱量：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=67.8kJ•mol^-1．
（4）已知拆開1molH-H鍵、1molN-H鍵、1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N₂（g）與H₂（g）反應生成NH₃（g）的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）在25℃、101kPa下，16g甲烷（CH₄）的物質的量為1mol，燃燒時消耗2mol氧氣生成CO₂和液態(tài)水時放熱890.3kJ，書寫熱化學方程式時要標明物質的聚集狀態(tài)；
（2）依據(jù)酸堿中和反應的定義要點和熱化學方程式的書寫原則得到，1L 1mol•L^-1 KOH溶液中和1L 1mol•L^-1 HNO₃溶液恰好反應生成1mol水，反應放出的熱量為中和熱；
（3）根據(jù)每生成23gNO₂即0.5molNO₂需要吸收16.95kJ熱量，結合熱化學方程式的書寫方法結合熱化學方程式的意義來回答；
（4）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(jù)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．

解答 解：（1）1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱890.3KJ；故燃燒的熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1；
（2）1L 1mol•L^-1 KOH溶液中和1L 1mol•L^-1 HNO₃溶液，反應生成1mol水，放出57.3kJ熱量，反應的熱化學方程式為：KOH（aq）+HNO₃（aq）═KNO₃（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1 ，
故答案為：KOH（aq）+HNO₃（aq）═KNO₃（aq）+H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
（3）適量的N₂和O₂完全反應，每生成23克NO₂即0.5molNO₂要吸收16.95kJ熱量，所以每生成2molNO₂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；
（4）在反應N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的熱量少，放出的熱量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ；
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．

點評 本題主要考查了熱化學方程式的書寫，需要注意的有：物質的狀態(tài)、反應熱的數(shù)值與單位，反應熱的數(shù)值與化學方程式前面的系數(shù)成正比．同時還考查了反應熱的計算，題目難度不大，注意把握從鍵能的角度計算反應熱的方法．