Question

【題目】為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，并采取相應(yīng)措施．化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可進(jìn)行理論推算．

（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)得，5g甲醇（CH3OH）液體在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量，則表示甲醇標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：__________．

（2）今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式：則a______b（填“＞”、“=”或“＜”）

H2（g）+O2（g）=H2O（g）△H1=akJmol-1

H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H2=bkJmol-1

（3）拆開1mol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價(jià)鍵需要吸收的能量叫鍵能．從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過(guò)程．在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量．

化學(xué)鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能/kJmol-1	436	391	945

已知反應(yīng)N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=akJmol-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(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算．利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下：

①2H2（g）+CO（g）=CH3OH（g）；△H=-90.8kJmol-1

②2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJmol-1

③CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJmol-1

總反應(yīng)：3H2（g）+3CO（g）=CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=________________．

（5）汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致：N2（g）+O2（g）2NO（g）△H＞0，已知該反應(yīng)在2 404℃，平衡常數(shù)K=64×10﹣4．請(qǐng)回答：

①將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中，如圖變化趨勢(shì)正確的是_____（填字母序號(hào)）．

②該溫度下，某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10﹣1 mol/L、4.0×10﹣2 mol/L和3.0×10﹣3 mol/L，此時(shí)反應(yīng)_______（填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”），理由是_______．

Answer 1

【答案】CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-726.4KJ/mol ＞ -93 -246.4kJmol-1 AC 向正反應(yīng)方向進(jìn)行 因?yàn)?/span>Qc=＜64×10﹣4，所以反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行

【解析】

（1）根據(jù)5g甲醇反應(yīng)放出的熱量計(jì)算1mol甲醇反應(yīng)放出的熱量，寫出正確的熱化學(xué)方程式；

（2）兩個(gè)方程式中水的狀態(tài)不同，而氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水放出熱量，據(jù)此判斷；

（3）根據(jù)△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能進(jìn)行計(jì)算；

（4）根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；

（5）根據(jù)溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)的影響進(jìn)行判斷；

（1）5g甲醇反應(yīng)放出的熱量為113.5kJ，計(jì)算得32g甲醇反應(yīng)放出的熱量為726.4kJ，熱化學(xué)方程式為CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-726.4KJ/mol；

（2）兩個(gè)方程式中水的狀態(tài)不同，而氣態(tài)水變?yōu)橐簯B(tài)水放出熱量，b反應(yīng)放出的熱量比a多，又因a、b都是負(fù)數(shù)，則有a＞b；

（3）△H=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=945 kJ/mol+3×436 kJ/mol-2×3×391 kJ/mol

=-93 kJ/mol，即a=- 93；

由蓋斯定律有2×①+②+③，△H=-90.8kJmol-1×2+（-23.5kJmol-1）+（-41.3kJmol-1）=-246.4 kJmol-1；

（5）A. ①由反應(yīng)N2（g）+O2（g）2NO（g）△H＞0，可知，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡正移，K值增大，A項(xiàng)正確；

B.反應(yīng)中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.溫度升高反應(yīng)速率增大，平衡正移，氨氣的轉(zhuǎn)化率增大，C項(xiàng)正確；

答案選AC。

② N2（g）+ O2（g） 2NO（g），某時(shí)刻容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10﹣1、4.0×10﹣2 、3.0×10﹣3 mol/L，Qc=，而K=64×10﹣4，Qc＜K，可知平衡正向移動(dòng)。