Question

【題目】(1)寫出符合要求的一個反應：

①吸熱的分解反應的化學方程式：______________________。

②表示一類放熱反應的離子方程式：____________________。

(2)化學鍵的鍵能是形成(或拆開)1 mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知： N≡N鍵的鍵能是948.9 kJ·mol－1，H—H鍵的鍵能是436.0 kJ·mol－1；由N2和H2合成1 mol NH3時可放出46.2 kJ的熱量。則N—H鍵的鍵能是_______。

(3)根據下列3個熱化學反應方程式：

Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－24.8 kJ·mol－1；

3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH＝－47.2 kJ·mol－1；

Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋640.5 kJ·mol－1。

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：_______

Answer 1

【答案】CaCO3CaO+CO2↑ H++OH-=H2O 391.55 kJmol-1 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol

【解析】

(1)①絕大多數分解反應是吸熱反應，如碳酸鈣高溫分解；

②酸堿中和是放熱反應，也是離子反應；

(2) 化學反應的本質是舊化學鍵的斷裂以及新化學鍵的形成，舊化學鍵的斷裂需要吸收熱量，形成化學鍵需要放出熱量，N2+3H2=2NH3，根據反應需要斷開N≡N鍵和H-H鍵，形成N-H鍵；由N2和H2合成1molNH3時可放出46.2kJ的熱量，分別算出吸收的熱量和放出的熱量，再結合△H，即可得出答案；

(3) 根據蓋斯定律將三個化學方程式進行處理計算得到所需熱化學方程式。

(1)①絕大多數分解反應是吸熱反應，如碳酸鈣高溫分解，發(fā)生反應的化學方程式為CaCO3CaO+CO2↑；

②酸堿中和是放熱反應，也是離子反應，如鹽酸和NaOH溶液反應的離子方程式為H++OH-=H2O；

(2) 由N2和H2合成1molNH3時可放出46.2kJ/mol的熱量，N2和H2合成NH3的熱化學方程式為：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-2×46.2=-92.4kJ/mol，1molN2和3molH2反應斷裂化學鍵需要吸收的能量為：1mol×948.9kJmol-1+3×436.0kJmol-1=2256.9kJ；設N-H鍵的鍵能為x，則形成2molNH3需要形成6molN-H鍵，則形成6molN-H鍵放出的能量為6x，則2256.9-6×x=-92.4kJ/mol，解得x=391.55 kJmol-1；

(3) 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，由蓋斯定律可知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 。