Question

16．（1）化學反應N₂+3H₂=2NH₃的能量變化如圖所示，該反應的熱化學方程式是：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（l）；△H=-2（b+c-a）kJ•mol^-1（或2（a-b-c）kJ•mol^-1）．

（2）在298K時，1mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出熱量1558.3kJ．寫出該反應的熱化學方程式2C₂H₆（g）+7O₂（g）=4CO₂（g）+6H₂O（l）△H=-3116.6kJ•mol^-1．
（3）．已知：反應H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H=-184kJ/mol
4HCl（g）+O₂（g） $?_{400℃}^{CuO/CuCl_{2}}$ 2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6kJ/mol
     
請回答：
H₂與O₂反應生成氣態(tài)水的熱化學方程式2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol
斷開1mol H-O 鍵所需能量約為463.4kJ．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應熱等于反應物總能量減去生成物總能量計算反應熱并書寫熱化學方程式，注意反應物的物質的量和生成物的聚集狀態(tài)；
（2）依據(jù)熱化學方程式的書寫方法和注意問題寫出，1mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出熱量1558.3kJ，2mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放熱3116.6 kJ/，；
（3）根據(jù)蓋斯定律來解答；依據(jù)反應熱=拆化學鍵吸收的能量-形成化學鍵放出的能量來解答．

解答 解：由圖可以看出，molN₂（g）+$\frac{3}{2}$molH₂（g）的能量為akJ，1molNH₃（g）的能量為bkJ，
所以 $\frac{1}{2}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂（g）=NH₃（g）；△H=（a-b）kJ/mol，
而1mol的NH₃（g）轉化為1mol的NH₃（l）放出的熱量為ckJ，
所以有：$\frac{1}{2}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂（g）=NH₃（l）；△H=（a-b-c）kJ/mol，
即：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（1）；△H=2（a-b-c）kJ•mol^-1．
故答案為：-2（b+c-a）kJ•mol^-1（或2（a-b-c）kJ•mol^-1）
（2）1mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水，放出熱量1558.3kJ，2mol C₂H₆在氧氣中完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放熱3116.6 kJ/，依據(jù)熱化學方程式的書寫原則結合定量關系寫出反應為生成物、各物質的聚集狀態(tài)、對應反應的焓變得到熱化學方程式為：2 C₂H₆（g）+7 O₂（g）→4 CO₂（g）+6 H₂O（l）△H=-3116.6 kJ/mol；
故答案為：2 C₂H₆（g）+7 O₂（g）→4 CO₂（g）+6 H₂O（l）△H=-3116.6 kJ/mol；
（3）①H₂（g）+Cl₂（g）═2HCl（g）△H=-184kJ/mol
②4HCl（g）+O₂（g） $\frac{\underline{\;CuO/CuCl_{2}\;}}{400℃}$2Cl₂（g）+2H₂O（g）△H=-115.6kJ/mol
根據(jù)蓋斯定律①×2+②得：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol，
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol，△H=斷裂化學鍵吸收的能量-形成化學鍵放出的能量=2×436KJ+498KJ-4×H-O=-483.6 kJ，則得到H-O的鍵能=463.4kJ；
故答案為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol；463.4．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫原則和注意問題，蓋斯定律的應用，鍵能計算焓變的方法，難度中等．