Question

8．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液態(tài)甲醇（CH₃OH）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（g）+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(huì)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-93．
（3）依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)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（s，石墨）+0₂（g）=C0₂（g）△H₁=-akJ•mol^-1
2H₂（g）+0₂（g）=2H₂0（l）△H₂=-bkJ•mol^-1
2C₂H₂（g）+50₂（g）=4C0₂（g）+2H₂0（l）△H₃=-ckJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298K時(shí)由C（s，石墨）和H₂（g）生成1mol C₂H₂（g）反應(yīng)的焓變：△H=（0.5c-0.5b-2a）kJ•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)來解答；
（2）根據(jù)反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能求算；
（3）可以先根據(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/mol，
故答案為：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1452.8KJ/mol；
（2）N₂（g）+3H₂（g）???2NH₃（g）△H=945kJ•mol^-1+436kJ•mol^-1×3-391kJ•mol^-1×6=-93kJ•mol^-1=a kJ•mol^-1，因此a=-93，
故答案為：-93；
（3）已知：①C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-akJ•mol^-1；
②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-bkJ•mol^-1；
③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-ckJ•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×（-akJ•mol^-1）+（-bkJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$-（-ckJ•mol^-1）×$\frac{1}{2}$=（0.5c-0.5b-2a）kJ•mol^-1，
故答案為：（0.5c-0.5b-2a）kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生蓋斯定律的應(yīng)用和熱化學(xué)方程式的書寫方面的知識(shí)，注意反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能、蓋斯定律的應(yīng)用．