Question

18．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)的焓變，并采取相應(yīng)措施．化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算．
（1）實(shí)驗(yàn)測得，5g甲醇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，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)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(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)鍵的斷裂和生成物的化學(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(huì)釋放能量．已知反應(yīng)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(jì)算a的數(shù)值-93：

化學(xué)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(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)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(shí)由C（石墨，s）和H₂（g）生成C₂H₂（g）反應(yīng)的熱化學(xué)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(xué)方程式的書寫方法可知，化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱成正比，并注意標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；
（2）依據(jù)△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和求算；
（3）先根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)的焓變，最后根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法來書寫熱化學(xué)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(xué)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(yīng)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(yīng)可以根據(jù)①×2+②×$\frac{1}{2}$-③×$\frac{1}{2}$得到，
所以反應(yīng)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(shí)由C（石墨，s）和H₂（g）生成C₂H₂（g）反應(yīng)的熱化學(xué)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(diǎn)評 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫和反應(yīng)熱的計(jì)算，明確熱化學(xué)方程式書寫方法及蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．