Question

11．按要求回答下列問題
（1）4g CO在氧氣中燃燒生成CO2，放出 9.6kJ熱量，寫出CO燃燒的熱化學方程式．2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-134.4kJ•mol^一1
（2）已知拆開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與H₂反應生成NH₃的熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．
（3）已知碳的燃燒熱△H₁=a kJ•mol^-1    S（s）+2K（s）═K₂S（s）△H₂=b kJ•mol^-1
2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）═2KNO₃（s）△H₃=c kJ•mol^-1
則S（s）+2KNO₃（s）+3C（s）═K₂S（s）+N₂（g）+3CO₂（g）△H=（3a+b-c）kJ•mol^-1．
（4）已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-437.3kJ•mol^一1
          H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）△H=-285.8kJ•mol^一1
          CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^一1
寫出煤氣化（碳和水蒸氣反應生成一氧化碳和氫氣）的熱化學方程式C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1，計算10m³（標況）水煤氣完全燃燒放出的熱量為126964.7kJ （結果保留到小數(shù)點后一位）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)熱化學方程式的書寫方法可知，化學計量數(shù)與反應熱成正比，并注意標明物質的聚集狀態(tài)來解答；
（2）化學反應中，化學鍵斷裂吸收能量，形成新化學鍵放出能量，根據(jù)方程式計算分別吸收和放出的能量，以此計算反應熱并判斷吸熱還是放熱；
（3）碳的燃燒熱△H₁=a kJ•mol^-1，其熱化學方程式為C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=a kJ•mol^-1①
S（s）+2K（s）═K₂S（s）△H₂=b kJ•mol^-1②
2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）═2KNO₃（s）△H₃=c kJ•mol^-1③
將方程式3①+②-③得S（s）+2KNO₃（s）+3C（s）═K₂S（s）+N₂（g）+3CO₂（g），其反應熱進行相應的改變，據(jù)此計算反應熱；
（4）已知：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-437.3kJ•mol^一1
②H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）△H=-285.8kJ•mol^一1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計算，①-②-③得到固態(tài)碳與水蒸汽反應生成一氧化碳和氫氣的熱化學方程式，根據(jù)反應②和③可計算出水煤氣燃燒放出的熱量．

解答 解：（1）4g CO在氧氣中燃燒生成CO₂，放出 9.6kJ熱量，28g一氧化碳在氧氣中燃燒放出熱量=$\frac{28}{4}$×9.6KJ=67.2KJ，則CO燃燒的熱化學方程式為：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-134.4kJ•mol^一1，
故答案為：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-134.4kJ•mol^一1．；
（2）在反應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，吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1；
（3）碳的燃燒熱△H₁=a kJ•mol^-1，其熱化學方程式為C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=a kJ•mol^-1①
S（s）+2K（s）═K₂S（s）△H₂=b kJ•mol^-1②
2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）═2KNO₃（s）△H₃=c kJ•mol^-1③
將方程式3①+②-③得S（s）+2KNO₃（s）+3C（s）═K₂S（s）+N₂（g）+3CO₂（g），則△H=（3a+b-c）kJ•mol^-1，
故答案為：（3a+b-c）kJ•mol^-1；
（4）已知：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-437.3kJ•mol^一1
②H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）△H=-285.8kJ•mol^一1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計算，①-②-③得到固態(tài)碳與水蒸汽反應生成一氧化碳和氫氣的熱化學方程式是：C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1；
故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1，根據(jù)反應②③可知，每2摩爾水煤氣完全燃燒放出的熱量為285.8kJ+283.0kJ=568.8kJ，所以10m³（標況）即$\frac{10000}{22.4}$mol=446.43mol的水煤氣完全燃燒放出的熱量為446.43×568.8kJ×$\frac{1}{2}$=126964.7 kJ，
故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1；126964.7．

點評 本題主要考查了熱化學方程式的書寫，需要注意的有：物質的狀態(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．同時還考查了反應熱的計算，題目難度不大，注意把握從鍵能的角度計算反應熱的方法．