Question

7．根據下列敘述寫出相應的熱化學方程式或反應熱：
（1）1.0克乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放熱29.72kJC₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.2kJ•mol^-1（熱化學方程式）
（2）SiH₄是一種無色氣體，在空氣中爆炸性自燃，生成SiO₂和H₂O（l），己知室溫下1克SiH₄自燃放熱44.6kJSiH₄（g）+2O₂（g）=SiO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-1427.2kJ/mol（熱化學方程式）
（3）0.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷（B₂H₆）在O₂中燃燒，生成固態(tài)的B₂O₃和液態(tài)水，放出649.5kJ熱量，表示其燃燒熱的熱化學方程式為B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol
（4）已知常溫常壓下拆開 1mol H-H鍵、1mol N-H鍵、1mol N≡N 鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則常溫常壓時，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．
（5）已知碳的燃燒熱△H₁=a kJ•mol^-1
2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）═2KNO₃（s）△H₂=b kJ•mol^-1
S（s）+2K（s）═K₂S（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．

Answer 1

分析 （1）依據1g乙醇完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱29.7kJ，計算求出1mol乙醇完全燃燒放出的熱量，然后根據熱化學方程式書寫方法寫出熱化學方程式，標注物質聚集狀態(tài)和對應反應的焓變；
（2）根據甲硅烷的質量計算1mol甲硅烷燃燒放出的熱量，結合化學方程式書寫熱化學方程式．注意物質的聚集狀態(tài)和反應熱的單位等問題；
（3）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，根據燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量寫出其燃燒熱的熱化學反應方程式；
（4）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；
（5）①C（S）+O₂（g ）=CO₂（g）△H₁=a kJ•mol^-1
②2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）═2KNO₃（s）△H₂=b kJ•mol^-1
③S（s）+2K（s）═K₂S（s）△H₃=c kJ•mol^-1
3×①+②-③得S（s）+2KNO₃（s）+3C（s）═K₂S（s）+N₂（g）+3CO₂（g），依據蓋斯定律計算反應熱．

解答 解：（1）1g乙醇完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時放熱29.7kJ，則1mol乙醇的質量=1mol×46g/mol=46g，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為46×29.7kJ=1366.2kJ，其反應的熱化學方程式為：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.2kJ•mol^-1，
故答案為：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-1366.2kJ•mol^-1；
（2）n（SiH₄）=$\frac{1g}{32g/mol}$=$\frac{1}{32}$mol，則1molSiH₄燃燒放出的熱量為：44.6kJ×32=1427.2kJ，
反應的化學方程式為：SiH₄+O₂=SiO₂+2H₂O，則熱化學方程式為：SiH₄（g）+2O₂（g）=SiO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1427.2kJ/mol，
故答案為：SiH₄（g）+2O₂（g）=SiO₂（g）+2H₂O（l）△H=-1427.2kJ/mol；
（3）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物放出的熱量，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，燃燒熱的熱化學方程式為：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol，
故答案為：B₂H₆（g）+3O₂（g）═B₂O₃（s）+3H₂O（l）△H=-2165kJ/mol；
（4）在反應N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1molN三N鍵共吸收的能量為3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH₃，共形成6molN-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，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，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．
（5））①C（S）+O₂（g ）=CO₂（g）△H₁=a kJ•mol^-1
②2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）═2KNO₃（s）△H₂=b kJ•mol^-1
③S（s）+2K（s）═K₂S（s）△H₃=c kJ•mol^-1
3×①+②-③得S（s）+2KNO₃（s）+3C（s）═K₂S（s）+N₂（g）+3CO₂（g），依據蓋斯定律可知該反應的反應熱為：3△H1+△H2-△H3=（3a+b-c）kJ•mol^-1；
故答案為：（3a+b-c）kJ•mol^-1；

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)、反應熱的數值與單位，反應熱的數值與化學方程式前面的系數成正比．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．