Question

【題目】研究化學反應中的能量變化有重要意義。請根據學過的知識回答下列問題：

（1）已知一氧化碳與水蒸氣反應過程的能量變化如圖所示：反應的熱化學方程式為________________。

（2）化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學鍵的鍵能是形成(或拆開)1mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知：N≡N鍵的鍵能是948.9kJ·mol－1，H－H鍵的鍵能是436.0kJ·mol－1，N－H鍵的鍵能是391.55kJ·mol－1，則1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) ΔH =______________。

（3）依據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：①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=akJ·mol－1,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2=bkJ·mol－1,③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=ckJ·mol－1,298K時反應2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的焓變：ΔH =_______________。

（4）已知：鋁熱反應是放熱反應，又知，常溫下：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH1,4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) ΔH2,下面關于ΔH1、ΔH2的比較正確的是________

ΔH 1>ΔH 2 B．ΔH 1<ΔH 2 C．ΔH 1=ΔH 2 D．無法計算

Answer 1

【答案】CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=－41kJ·mol－1－46.2kJ·mol－1（2a + 0.5b —0.5c）kJ·mol－1B

【解析】

（1）根據圖像可知反應熱＝－41kJ/mol，所以反應的熱化學方程式為CO（g）＋H2O（g）＝CO2（g）＋H2（g）△H＝－41 kJ/mol；故答案為：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=－41kJ·mol－1；

（2）反應熱＝反應物中鍵能之和－生成物中鍵能之和，則1/2N2（g）＋3/2H2（g）===NH3（g）△H＝0.5×948.9kJ/mol＋1.5×436.0 kJ/mol－3×391.55 kJ/mol＝－46.2 kJ/mol。故答案為：－46.2kJ·mol－1；

（3）已知：①C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=akJmol-1；②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2=bkJmol-1；③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O (l)△H2=ckJmol-1；2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反應可以根據①×2+②×1/2-③×1/2得到，所以反應焓變△H=2×a+b×1/2-c×1/2=（2a + 0.5b —0.5c）kJ·mol－1；故答案為：（2a + 0.5b —0.5c）kJ·mol－1；

（4）4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H1 ① 4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H2 ② 由蓋斯定律①-②，得：4Al(s)+2Fe2O3═2Al2O3(s)+4Fe(s)△H1 -△H2，鋁熱反應為放熱反應，即△H1 -△H2＜0，所以△H1＜△H2，則選B；故答案為：B。