Question

13．寫(xiě)出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
（1）16gCH₄（g）與適量O₂（g）反應(yīng)生成CO₂（g）和H₂O（l），放出890.3kJ熱量CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol．
（2）在101kPa時(shí)，H₂在1mol O₂中完全燃燒生成2mol液態(tài)水，放出571.6kJ的熱量，寫(xiě)出H₂燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol．
（3）1.00L 1.00mol/L硫酸與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，表示其中和熱的熱化學(xué)方程式為$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．
（4）已知拆開(kāi)1mol H-H鍵，1mol N-H鍵，1mol N≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N₂（g）與H₂（g）反應(yīng)生成NH₃（g）的熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．
（5）已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H₁
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₂
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₃
①液態(tài)水轉(zhuǎn)化氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為H₂O（l）═H₂O（g）△H=$\frac{△{H}_{1}-△{H}_{2}}{2}$．
②CO和H₂分別燃燒生成CO₂（g）和H₂O（g），欲得到相同熱量，所需CO和H₂的體積比是$\frac{△H1}{△H3}$．

Answer 1

分析 （1）在25℃、101kPa下，16g甲烷（CH₄）的物質(zhì)的量為1mol，燃燒時(shí)消耗2mol氧氣生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱890.3kJ，書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)要標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài)；
（2）如寫(xiě)氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式，則應(yīng)有1mol氫氣參加反應(yīng)；
（3）1.00L 1.00mol/L硫酸與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，此時(shí)生成2mol水，書(shū)寫(xiě)中和熱的熱化學(xué)方程式，應(yīng)生成1mol水；
（4）化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，形成新化學(xué)鍵放出能量，根據(jù)方程式計(jì)算分別吸收和放出的能量，以此計(jì)算反應(yīng)熱并判斷吸熱還是放熱；
（5）利用蓋斯定律來(lái)計(jì)算；根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量與熱量之間的關(guān)系計(jì)算體積比．

解答 解：（1）1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱890.3KJ；故燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ/mol；
（2）如寫(xiě)氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式，則應(yīng)有1mol氫氣參加反應(yīng)，放出熱量為285.8kJ，熱化學(xué)方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
（3）1.00L 1.00mol/L硫酸與2.00L 1.00mol/L NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6kJ的熱量，此時(shí)生成2mol水，書(shū)寫(xiě)中和熱的熱化學(xué)方程式，應(yīng)生成1mol水，放出的熱量為57.3kJ，熱化學(xué)方程式為$\frac{1}{2}$ H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
故答案為：$\frac{1}{2}$ H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol；
（4）在反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的熱量少，放出的熱量多，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ；
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1；
（5）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₁
     ②2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₂
由$\frac{①-②}{2}$得，H₂O（l）═H₂O（g）△H=$\frac{△{H}_{1}-△{H}_{2}}{2}$，故答案為：H₂O（l）═H₂O（g）△H=$\frac{△{H}_{1}-△{H}_{2}}{2}$；    
②設(shè)放出的熱量為Q，由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H₁得需要H₂的物質(zhì)的量$\frac{2Q}{△H1\;}$，由2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H₃得需要CO的物質(zhì)的量為$\frac{2Q}{△H3}$，所需CO和H₂的體積比=物質(zhì)的量之比是$\frac{△H1}{△H3}$，故答案為：$\frac{△H1}{△H3}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，需要注意的有：物質(zhì)的狀態(tài)、反應(yīng)熱的數(shù)值與單位，反應(yīng)熱的數(shù)值與化學(xué)方程式前面的系數(shù)成正比．同時(shí)還考查了反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度不大，注意把握從鍵能的角度計(jì)算反應(yīng)熱的方法．