Question

【題目】（1）將0.3mol的氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________。又已知：H2O（g）=H2O（l）；△H2＝－44.0kJ/mol，則11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量是_____________kJ。

（2）已知：2NO2（g）N2O4（g）ΔH1 2NO2（g）N2O4（l）ΔH2

下列能量變化示意圖中，正確的是（選填字母）_____________。

（3）依據(jù)蓋斯定律可以對(duì)某些難以通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的化學(xué)反應(yīng)的焓變進(jìn)行推算。

已知：C（s，石墨）＋O2（g）＝CO2（g） ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l） ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1

2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l） ΔH3＝－2 599 kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算298 K時(shí)由C（s，石墨）和H2（g）生成1 mol C2H2（g）反應(yīng)的焓變（列出簡(jiǎn)單的計(jì)算式）：___________________________。

（4）甲醇是一種新型的汽車(chē)動(dòng)力燃料，工業(yè)上可通過(guò)CO和H2化合來(lái)制備甲醇?xì)怏w（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3OH）。 已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：

化學(xué)鍵	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
鍵能/kJ·mol－1	348	413	436	358	1072	463

已知CO中的C與O之間為叁鍵連接，則工業(yè)制備甲醇的熱化學(xué)方程式為_________。

Answer 1

【答案】B2H6（g）+3O2（g）＝B2O3（s）+3H2O（l） △H=-2165kJ/mol 1016.5kJ A ΔH＝（4ΔH1＋ΔH2—ΔH3）÷2＝＋226.7kJmol－1 CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H=-116 kJ/mol

【解析】

（1）0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ的熱量，則1mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出2165kJ的熱量，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：B2H6（g）+3O2（g）＝B2O3（s）+3H2O（l）△H=-2165kJ/mol；①B2H6（g）+3O2（g）＝B2O3（s）+3H2O（l）△H=-2165kJ/mol，②H2O（l）→H2O（g） △H=+44kJ/moL，由蓋斯定律可知①+②×3得：B2H6（g）+3O2（g）＝B2O3（s）+3H2O（g）△H=-2033kJ/mol，11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即0.5mol乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量是2033kJ/mol×0.5mol=1016.5kJ；

（2）降低溫度，將NO2（g）轉(zhuǎn)化為N2O4（l）說(shuō)明反應(yīng)2NO2（g）N2O4（l）為放熱反應(yīng)，所以在圖象中該反應(yīng)的反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高，同種物質(zhì)氣態(tài)變液態(tài)會(huì)放出熱量，即液態(tài)時(shí)能量比氣態(tài)時(shí)能量低，則N2O4（l）具有的能量比N2O4（g）具有的能量低，圖象A符合，故A正確；故答案為：A。

（3）已知：①C（s，石墨）＋O2（g）＝CO2（g） ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1；②2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l） ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1；③2C2H2（g）＋5O2（g）＝4CO2（g）＋2H2O（l） ΔH3＝－2 599 kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，①×4+②-③得到反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：4C（s，石墨）+2H2（g）=2C2H2（g） △H=+453.4kJmol-1，因此熱化學(xué)方程式為：2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g） △H=+226.7kJmol-1；

（4）CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），焓變=反應(yīng)物總鍵能之和－生成物總鍵能之和，△H1＝1072kJ/mol+2×436kJ/mol-（3×413kJ/mol+358kJ/mol+463kJ/mol）=-116 kJmol-1，熱化學(xué)方程式CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-116 kJmol-1。