Question

為了合理利用化學能，確保安全生產(chǎn)，化工設計需要充分考慮化學反應的反應熱，并采取相應措施．化學反應的反應熱通常用實驗進行測定，也可進行理論推算．
（1）實驗測得，5g甲醇（CH₃OH）液體在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5kJ的熱量，則表示甲醇標準燃燒熱的熱化學方程式為：

 

．
（2）今有如下兩個熱化學方程式：?則a

 

b（填“＞”、“=”或“＜”）
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H₁=a kJ?mol^-1?
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）△H₂=b kJ?mol^-1?
（3）拆開1mol氣態(tài)物質中某種共價鍵需要吸收的能量叫鍵能．從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程．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（g）+3H₂（g）═2NH₃（g）△H=a kJ?mol^-1．試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a 的值：

 

（注明“+”或“-”）．
（4）依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的反應熱進行推算．利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下：
①2H₂（g）+CO（g）═CH₃OH（g）；△H=-90.8kJ?mol^-1
②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H=-23.5kJ?mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）；△H=-41.3kJ?mol^-1
總反應：3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂ （g）的△H=

 

．

Answer 1

考點：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：

分析：（1）根據(jù)熱化學方程式的書寫方法可知，化學計量數(shù)與反應熱成正比燃燒熱指1mol（32g）CH₃OH燃燒放出的熱量；
（2）兩個熱化學方程式的區(qū)別在于物質的聚集狀態(tài)不同，固體→液體→氣體的過程為吸熱過程，反之為放熱過程，以此解答該題；
（3）根據(jù)反應熱等于反應物的總鍵能-生成物的總鍵能分析解答；
（4）依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到．

解答： 解：（1）5gCH₃OH在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出113.5kJ熱量，32g即1molCH₃OH在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出

32

5

×113.5KJ=726.4kJ熱量，
則熱化學方程式為：CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.4KJ/mol，
故答案為：CH₃OH（g）+

3

2

O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.4KJ/mol；
（2）a與b相比較，由于氣體變成液體放熱，則b反應放出的熱量比a多，由于a，b都是負值，則a＞b，
故答案為：＞；
（3）N₂+3H₂?2NH₃中的△H=945kJ?mol^-1+436kJ?mol^-1×3-391kJ?mol^-1×6=-93kJ?mol^-1，
故答案為：-93；
（4）①2H₂（g）+CO（g）?CH₃OH（g）△H=-90.8kJ?mol^-1
②2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5kJ?mol^-1
③CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）△H=-41.3kJ?mol^-1
由蓋斯定律②+③+①×2得到3H₂（g）+3CO（g）?CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）的△H=-246.4 kJ?mol^-1，
故答案為：-246.4 kJ?mol^-1．

點評：本題考查反應熱的計算，注意根據(jù)已知熱化學方程式利用蓋斯定律計算反應熱的方法，答題時注意體會，題目難度中等．