Question

18．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焓變，并采取相應措施．化學反應的焓變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，試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8kJ/mol．
（2）由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能．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斷裂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．已知反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=akJ•mol^-1．試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a的數(shù)值-93：

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

（3）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焓變進行推算．
已知：C（石墨，s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1①
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1②
2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O（l）△H₃=-2599kJ•mol^-1③
根據(jù)蓋斯定律，298K時由C（石墨，s）和H₂（g）生成C₂H₂（g）反應的熱化學方程式：2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）△H=+226.7kJ•mol^-1．

Answer 1

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，并注意標明物質的聚集狀態(tài)；
（2）依據(jù)△H=反應物鍵能和-生成物鍵能和求算；
（3）先根據(jù)反應物和生成物書寫化學方程式，根據(jù)蓋斯定律計算反應的焓變，最后根據(jù)熱化學方程式的書寫方法來書寫熱化學方程式．

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，64g即2molCH₃OH在氧氣中燃燒生成CO₂和液態(tài)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，
故答案為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8kJ/mol；
（2）△H=反應物鍵能和-生成物鍵能和=945KJ/mol+3×436KJ/mol-6×391KJ/mol=-93KJ/mol，即a=-93，
故答案為：-93；
（3）已知：①C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599kJ•mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反應可以根據(jù)①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到，
所以反應焓變△H=2×（-393.5kJ•mol^-1）+（-571.6kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$-（-2599kJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$=+226.7kJ•mol^-1，298K時由C（石墨，s）和H₂（g）生成C₂H₂（g）反應的熱化學方程式：2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）△H=+226.7kJ•mol^-1；
故答案為：2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）△H=+226.7kJ•mol^-1；

點評 本題考查了熱化學方程式書寫和反應熱的計算，明確熱化學方程式書寫方法及蓋斯定律計算反應熱的方法是解題關鍵，題目難度中等．