Question

【題目】（1）常溫常壓下，依據(jù)事實，寫出下列反應(yīng)的熱化學方程式。

①在25℃、101kPa下，2g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱45kJ。則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為______________________。

②若適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成23g NO2需要吸收17kJ熱量__________________。

（2）斷裂1mol（理想）氣體分子化學鍵所吸收的能量或形成1mol（理想）氣體分子化學鍵所放出的能量稱為鍵能（單位為KJ.mol-1）下表是一些鍵能數(shù)據(jù)（KJ·mol－1）

化學鍵	鍵能	化學鍵	鍵能	化學鍵	鍵能	化學鍵	鍵能
C—H	414	C—F	489	H—F	565	F—F	158
H－H	436	H－N	391

①根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)計算以下反應(yīng)的反應(yīng)熱△H：

CH4（g）+4F2（g）﹦CF4（g）+4HF（g） △H

②根據(jù)鍵能和反應(yīng)熱化學方程式1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(g ) △H = —46 kJ·mol-1 計算N≡N的鍵能。

（3）火箭推進器中盛有強還原劑液態(tài)肼（N2H4）和強氧化劑液態(tài)雙氧水。當把0.4mol液態(tài)肼和0.8mol H2O2混合反應(yīng)，生成氮氣和水蒸氣，放出256kJ的熱量(25℃、101 kPa下測得的熱量)。

①該反應(yīng)的熱化學方程式為 。

②又已知H2O(l)＝H2O(g) ΔH＝+44kJ/mol。則16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是 kJ。

Answer 1

【答案】（1）①CH3OH(l)+O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝–720kJ·mol－1

②N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) ΔH＝+68kJ·mol－1

（2）①-1928 kJ·mol1②946 kJ·mol1

（3）①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H＝-640kJ·mol-1 ② 408

【解析】

試題分析：（1）①在25℃、101kPa下，2 g甲醇（CH3OH）燃燒生成CO2和液態(tài)水時放熱45 kJ，則32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為720 kJ；所以表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH(l)+O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝–720kJ·mol－1 ；

②適量的N2和O2完全反應(yīng)，每生成23克NO2需要吸收17kJ熱量，則生成46g二氧化氮反應(yīng)吸收熱量68kJ，所以反應(yīng)的熱化學方程式為N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) ΔH＝+68kJ·mol－1；

（2）①化學反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，根據(jù)化學反應(yīng)CH4（g）+4F2（g）﹦CF4（g）+4HF（g），△H=4×414+4×158-4×489+4×565=-1928 kJ·mol1；

②設(shè)N≡N的鍵能為x，化學反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，根據(jù)化學反應(yīng)1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(g ) △H = —46 kJ·mol-1，△H=0.5×x+1.5×436-3×391=-46kJ·mol1，解得x=946 kJ·mol1。

（3）①反應(yīng)方程式為：N2H4+2H2O2=N2+4H2O，0.4mol液態(tài)肼放出256 kJ的熱量，則1mol液態(tài)肼放出的熱量為256÷0.4=640 kJ，所以反應(yīng)的熱化學方程式為：N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g) △H＝-640kJ·mol-1；

② N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g) △H＝-640kJ·mol-1 ①；

H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol ②；

依據(jù)蓋斯定律①-②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(l) △H=-816kJ/mol，16g液態(tài)肼物質(zhì)的量=16g÷32g/mol=0.5mol，所以16g液態(tài)肼與液態(tài)雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是408kJ。