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(jù)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(shù)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(zhì)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(jù)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(jù)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(shù)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 。