Question

18．按要求書寫熱化學方程式：
①1molN₂（g）與適量H₂（g）起反應生成NH₃（g），放出92.2kJ熱量：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2 kJ•mol^-1
②稀鹽酸和稀NaOH溶液混合的熱化學方程式：H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1
③2gH₂完全燃燒生成液態(tài)水放出285.8kJ熱量，則表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8 kJ•mol^-1
④已知乙醇和乙烯的燃燒熱分別為1 366.8kJ•mol^-1和1 411.0kJ•mol^-1，則乙烯水化制乙醇的熱化學方程式為：C₂H₄（g）+H₂O（l）=C₂H₅OH（l）△H=-44.2 kJ•mol^-1
⑤蓋斯定律在生產(chǎn)和科學研究中有很重要的意義．有些反應的反應熱雖然無法直接測得，但可通過間接的方法測定．現(xiàn)根據(jù)下列3個熱化學反應方程式：
Fe₂O₃（s）+3CO（g）═2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol
3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol
寫出CO氣體還原FeO固體得到Fe固體和CO₂氣體的熱化學反應方程式：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol．

Answer 1

分析 熱化學方程式的書寫，需要注意的有：物質(zhì)的狀態(tài)、反應熱的數(shù)值與單位，反應熱的數(shù)值與化學方程式前面的系數(shù)成正比，據(jù)此解答①②③，
④首先寫出乙醇和乙烯燃燒熱的熱化學方程式，再利用蓋斯定律解答；
⑤由蓋斯定律Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol      ①
    3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol    ②
   Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol       ③
①×3-②-③×2得，由此分析解答．

解答 解：①1mol氮氣完全反應，能生成2mol氨氣，放熱92.2KJ，熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2 kJ•mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92.2 kJ•mol^-1；
②中和熱為57.3KJ/mol，據(jù)此書寫為H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1，故答案為：H⁺（aq）+OH^-（aq）=H₂O（l）△H=-57.3 kJ•mol^-1；
③燃燒熱是1mol氫氣燃燒放出的熱量，2g氫氣為1mol，其燃燒的熱化學方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8 kJ•mol^-1，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8 kJ•mol^-1；
④燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時放出的熱量，所以乙醇和乙烯燃燒的熱化學方程式為：
（1）C₂H₅OH（l）+2O₂（g）=2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366KJ/mol，（2）C₂H₄（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1411.0KJ/mol
據(jù)蓋斯定律（2）-（1）得：C₂H₄（g）+H₂O（l）=C₂H₅OH（l）△H=-44.2 kJ•mol^-1，
故答案為：C₂H₄（g）+H₂O（l）=C₂H₅OH（l）△H=-44.2 kJ•mol^-1．
⑤Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ/mol      ①
    3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ/mol    ②
   Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ/mol       ③
①×3-②-③×2得
 6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=（-24.8kJ/mol）×3-（-47.2kJ/mol）-（+640.5kJ/mol）×2=-1308.0kJ/mol，
即 CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol 
故答案為：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-218.0kJ/mol．

點評 本題考查反應熱的計算、熱化學方程式的書寫，題目難度不大，注意蓋斯定律的應用，學生在書寫熱化學方程式的書寫，需要注意的有：物質(zhì)的狀態(tài)、反應熱的數(shù)值與單位．