Question

能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國目前使用的能源主要是化石燃料。

（1）在25 ℃、101 kPa時(shí)，8 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是445．15 kJ，則CH4燃燒的熱化學(xué)方程式是 。

（2）已知：C(s) + O2(g) CO2(g) ΔH＝－437．3 kJ?mol－1

H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(g) ΔH＝－285．8 kJ?mol－1

CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g) ΔH＝－283．0 kJ?mol－1

則煤的氣化主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是：C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) ΔH＝ kJ?mol－1。如果該反應(yīng)ΔS＝＋133．7 J·K－1·mol－1 該反應(yīng)在常溫（25 ℃）下能否自發(fā)進(jìn)行？（△G=△H-T△S） (填“能”或“不能”，并寫出判斷依據(jù))．

（3）由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。在化學(xué)反應(yīng)過程中，拆開化學(xué)鍵需要消耗能量，形成化學(xué)鍵又會釋放能量。

化學(xué)鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能/kJ·mol-1	436	391	945

已知反應(yīng)N2+3H2 2NH3 △H=a kJ·mol-1。試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的數(shù)值為 。

 

Answer 1

（3）-93

【解析】

試題分析：（1）在25 ℃、101 kPa時(shí)，8 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出的熱量是445．15 kJ，則1molCH4在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出889kJ熱量，熱化學(xué)方程式為：

CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O△H=-890.31KJ/mol；

（2）已知①C(s) + O2(g) CO2(g) ΔH＝－437．3 kJ?mol－1

②H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(g) ΔH＝－285．8 kJ?mol－1

③CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g) ΔH＝－283．0 kJ?mol－1

依據(jù)蓋斯定律①-②-③，得到：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g） △H=+131.5kJ?mol-1，△G=△H-T?△S=131.5kJ?mol-1-0.1337KJ?K-1?mol-1×298K=91.65kJ?mol-1＞0，不能自發(fā)進(jìn)行；（3）化學(xué)反應(yīng)的焓變等于反應(yīng)物的鍵能之和減生成物的鍵能之和，△H=（945+3×436—6×391）kJ?mol-1=-93 kJ?mol-1，a=—93。

考點(diǎn)：考查熱化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)方向的判斷、焓變的計(jì)算。