Question

（1）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程．化学键的键能是形成（或拆开）1mol化学键时释放（或吸收）的能量．已知：N≡N键的键能是948.9kJ/mol，H-H键的键能是436.0kJ/mol；由N₂和H₂合成1mol NH₃时可放出46.2kJ的热量．则N-H键的键能是

391.6KJ

．
（2）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义．有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定．现根据下列3个热化学方程式：
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
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学方程式

CO（g）+FeO（s）=CO₂（g）+Fe（s）；△H=-218.0kJ/mol

．
（3）已知两个热化学方程式：
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
现有炭粉和H₂组成的悬浮气共0.2mol，使其在O₂中完全燃烧，共放出63.53kJ的热量，则炭粉与H₂的物质的量之比是

1：1

．

Answer 1

分析：（1）根据断裂旧键要吸热，形成新键要放热，反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算；
（2）利用盖斯定律计算反应热，并以此书写热化学方程式；
（3）根据物质的量与反应放出的热量成正比，利用热化学反应方程式计算C、H₂燃烧放出的热量，以此来计算．

解答：解：（1）N₂和H₂合成NH₃的方程式为：N₂+3H₂?2NH₃，由N₂和H₂合成1molNH₃时可放出46.2kJ的热量，则生成2mol放出的热量为2×46.2kJ=92.4kJ，
1molN₂和3molH₂反应断裂化学键需要吸收的能量为：1mol×948.9kJ?mol^-1+3×436.0kJ?mol^-1=2256.9kJ，
N-H键的键能为x，形成2molNH₃需要形成6molN-H键，则形成6molN-H键放出的能量为6x，
则6mol×x-2256.9kJ=92.4kJ，x=391.6kJ/mol，
故答案为：391.6kJ/mol；
（2）已知：①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-24.8kJ?mol^-1
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）═2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47.2kJ?mol^-1
③Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ?mol^-1
CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO₂气体的方程式为：CO+FeO=CO₂+Fe，
则利用盖斯定律，将

3×①-②-2×③

6

，
可得：CO（g）+FeO（s）=CO₂（g）+Fe（s）；
△H=

3×(-24.8)-(-47.2)-2×640.5

6

=-218.0kJ/mol，
所以，该反应的热化学方程式为：CO（g）+FeO（s）=CO₂（g）+Fe（s）；△H=-218.0kJ/mol．
故答案为：CO（g）+FeO（s）=CO₂（g）+Fe（s）；△H=-218.0kJ/mol；
（3）解：设碳粉xmol，则氢气为（0.2-x）mol，则
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
1                           393.5kJ
x                            393.5xkJ
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ/mol
  2                            483.6kJ
（0.2-x）mol                    241.8（0.2-x）kJ
所以393.5xkJ+241.8（0.2-x）kJ=63.53kJ，
解得x=0.1mol，
则炭粉与H₂的物质的量之比为0.1mol：0.1mol=1：1，故答案为：1：1．

点评：本题考查学生盖斯定律的应用知识，注意知识的迁移和应用是解题的关键，难度不大．