Question

為改善校園環(huán)境，提高師生生活的質(zhì)量，繼2014年暑假對食堂進行改造以后，12月份臨湘一中又在教工居民區(qū)大力改建天然氣．已知天然氣的主要成分是甲烷．
（1）若25℃、101kPa下，1g甲烷燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱55.6kJ．請寫出表示甲烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式：

 

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（2）表中的數(shù)據(jù)表示破壞1mol化學(xué)鍵需消耗的能量（即鍵能，單位為kJ?mol^-1）：根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計算以下反應(yīng)的反應(yīng)熱△H：

化學(xué)鍵	C-H	C-F	H-F	F-F
鍵能	414	489	565	158

CH₄（g）+4F₂（g）=CF₄（g）+4HF（g）△H=

 

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（3）發(fā)射衛(wèi)星用N₂H₄氣體為燃料，NO₂氣體為氧化劑，兩者反應(yīng)生成N₂和水蒸氣，已知：
N₂ （g）+2O₂ （g）=2NO₂ （g）△H₁=+67.7kJ?mol^-1；
2H₂ （g）+O₂ （g）=2H₂O（g）△H₂=-484kJ?mol^-1；
N₂H₄ （g）+O₂ （g）=N₂ （g）+2H₂O（g）△H₃=-534kJ?mol^-1；
H₂O（1）=H₂O（g）△H₅=+44.0kJ?mol^-1．
寫出N₂H₄氣體與NO₂氣體反應(yīng)生成氮氣和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：

 

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Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）lg甲烷完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱55.6kJ熱量，16g甲烷燃燒放熱889.6KJ，依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法標(biāo)注聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出；
（2）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能計算得到反應(yīng)的焓變．
（3）根據(jù)蓋斯定律來解答．

解答： 解：（1）lg甲烷完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱55.6kJ熱量，16g甲烷燃燒放熱889.6KJ，依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法標(biāo)注聚集狀態(tài)和對應(yīng)焓變寫出熱化學(xué)方程式為：
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6 kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6 kJ/mol；
（2）化學(xué)反應(yīng)的焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，CH₄（g）+4F₂（g）=CF₄（g）+4HF（g）△H=（414KJ/mol×4+158KJ/mol×4）-（489KJ/mol×4+565KJ/mol×4）=-1928KJ/mol；
故答案為：-1928KJ/mol．
（3）已知：①N₂ （g）+2O₂ （g）=2NO₂ （g）△H₁=+67.7kJ?mol^-1；
②2H₂ （g）+O₂ （g）=2H₂O（g）△H₂=-484kJ?mol^-1；
③N₂H₄ （g）+O₂ （g）=N₂ （g）+2H₂O（g）△H₃=-534kJ?mol^-1；
④H₂O（1）=H₂O（g）△H₅=+44.0kJ?mol^-1．
根據(jù)蓋斯定律，將③×3-①-④×4可得：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1311.7KJ/mol
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1311.7KJ/mol；

點評：本題考查學(xué)生化學(xué)反應(yīng)焓變的計算方法，可以根據(jù)鍵能來計算，還可以借助蓋斯定律來計算，難度中等．