Question

（1）CO、CH4均為常見的可燃性氣體。已知在101kPa時，CO的燃燒熱為283kJ/mol。相同條件下，若2molCH4完全燃燒生成液態(tài)水，所放出的熱量為1molCO完全燃燒放出熱量的6.30倍，CH4完全燃燒反應的熱化學方程式是 。

（2）已知：P4(g)+6Cl2(g)＝4PCl3(g) △H＝a kJ?mol—1

P4(g)+10Cl2(g)＝4PCl5(g) △H＝b kJ?mol—1

P4具有正四面體結構，PCl5中P－Cl鍵的鍵能為c kJ?mol—1，PCl3中P－Cl鍵的鍵能為1.2c kJ?mol—1。則Cl－Cl鍵的鍵能為 kJ?mol—1

（3）已知下列反應的熱化學方程式：

6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) △H1

2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H2

C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H3

則反應4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H

為 （用△H1、△H2、△H3表示）

（4）已知一定溫度和壓強下，合成氨反應：

N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=-92．0KJ·mol-1，將1mol N2和3mol H2充入一密閉容器中，保持恒溫恒壓，在催化劑存在時進行反應，達到平衡時，測得N2的轉化率為20%。若在相同條件下，起始時在該容器中充入2mol NH3，反應達到平衡時的熱量變化是 （填“吸收”或“放出”） kJ熱量。

 

Answer 1

（8分）（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-891.45kJ/mol

（2）1.4c+0.25b-0.25a

（3）12△H3+5△H2-2△H1

（4）吸收 73.6

【解析】

試題分析：（1）根據題意可知2molCH4完全燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量是283kJ×6.30=1782.9kJ，所以1mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量是1782.9kJ/2=891.45kJ，則熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-891.45kJ/mol；

（2）設Cl－Cl鍵的鍵能是xkJ/mol，P-P鍵的鍵能是ykJ/mol，根據反應熱=反應物總鍵能-生成物的總鍵能，得6y+6x-4×3×1.2c=a；6y+10x-4×5×c=b，兩式聯立可得x=1.4c+0.25(b-a)；

（3）觀察所求方程式與已知方程式的關系，根據蓋斯定律，將熱化學方程式中的C(s)及H2(g)消去，所以所求方程式的△H=12△H3+5△H2-2△H1

（4）充入2molNH3，反應從逆反應開始，所以反應達到平衡時的熱量變化是吸收熱量；該反應的條件是恒溫恒壓，所以充入2molNH3與充入1mol N2和3mol H2達到的平衡是等效的，充入1mol N2和3mol H2時氮氣的轉化率是20%，則平衡時氨氣的轉化率是1-20%=80%，所以吸收的熱量是

92kJ×80%=736.kJ。

考點：考查熱化學方程式的書寫，蓋斯定律的應用，等效平衡的判斷