Question

到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源．

(1)在25℃、101kPa下，16g的甲醇(CH₃OH)完全燃烧生成CO₂和液态水时放出352kJ的热量，则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________。

(2)化学反应中放出的热能(焓变，△H)与反应物和生成物的键能(E)有关．

已知：H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g)△H=﹣185kJ/mol，

E(H﹣H)=436kJ/mol，E(Cl﹣Cl)=243kJ/mol则E(H﹣Cl)=_____________

(3)纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注．已知：

2Cu(s)+O₂(g)═Cu₂O(s)△H=﹣169kJ•mol﹣¹，

C(s)+O₂(g)═CO(g)△H=﹣110.5kJ•mol﹣¹，

2Cu(s)+O₂(g)═2CuO(s)△H=﹣314kJ•mol﹣¹

则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu₂O和CO的热化学方程式_____________。

(4)如图是N₂和H₂反应生成2molNH₃过程中能量变化示意图：

①请计算每生成1molNH₃放出热量为：_________．

②若起始时向容器内放入1molN₂和3molH₂达平衡后N₂的为20%，则反应放出的热量为Q₁kJ，则Q₁的数值为_________．

Answer

(1)CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)；△H=-704kJ·mol．-1

(2)434kJ/mol

(3)C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ·mol．-1

(4)46.1kJ；18.44

【解析】

试题分析：(1)16g的甲醇(CH3OH)完全燃烧生成CO2和液态水时放出352kJ的热量，32g甲醇即1mol，燃烧生成二氧化碳和液态水放热704KJ，标注物质聚集状态和对应焓变写出热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-704KJ/mol；

(2)H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H=-185kJ/mol，E(H-H)=436kJ/mol，E(Cl-Cl)=243kJ/mol，△H=反应物键能总和-生成物键能总和得到：-185kJ/mol=436KJ/mol+243KJ/mol-2E(H-Cl)，则E(H-Cl)=432kJ/mol；故答案为：432kJ/mol；

(3)①2Cu(s)+O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1，

②C(s)+O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1，

③2Cu(s)+O2(g)═2CuO(s)△H=-314kJ•mol-1，

依据盖斯定律②+①-③得到C(s)+2CuO(s)═Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5KJ/mol；

则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为C(s)+2CuO(s)═Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5KJ/mol；

(4)①图象分析可知，N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图可知反应放热427.2KJ-335KJ=92.2KJ，每生成1molNH3放出热量46.1KJ；故答案为：46.1kJ；

②如图是N2和H2反应生成2molNH3过程中能量变化示意图，反应焓变△H=335KJ/mol-427.2KJ/mol=-92.2KJ/mol，

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.2KJ/mol

1 30

0.2 0.6 0.4

生成0.4mol氨气放热=×92，2KJ=18.44KJ，故答案为：18.44。

考点：考查了热化学方程式书写方法和盖斯定律的计算的相关知识。