Question

【题目】为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施．化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算．

（1）实验测得，5g甲醇（CH3OH）液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量，则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式为：__________．

（2）今有如下两个热化学方程式：则a______b（填“＞”、“=”或“＜”）

H2（g）+O2（g）=H2O（g）△H1=akJmol-1

H2（g）+O2（g）=H2O（l）△H2=bkJmol-1

（3）拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能．从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程．在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量．

化学键	H-H	N-H	N≡N
键能/kJmol-1	436	391	945

已知反应N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=akJmol-1．试根据表中所列键能数据估算a的值：____________（注明“+”或“-”）．

（4）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算．利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：

①2H2（g）+CO（g）=CH3OH（g）；△H=-90.8kJmol-1

②2CH3OH（g）=CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJmol-1

③CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJmol-1

总反应：3H2（g）+3CO（g）=CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=________________．

（5）汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2（g）+O2（g）2NO（g）△H＞0，已知该反应在2 404℃，平衡常数K=64×10﹣4．请回答：

①将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，如图变化趋势正确的是_____（填字母序号）．

②该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10﹣1 mol/L、4.0×10﹣2 mol/L和3.0×10﹣3 mol/L，此时反应_______（填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”），理由是_______．

Answer 1

【答案】CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-726.4KJ/mol ＞ -93 -246.4kJmol-1 AC 向正反应方向进行 因为Qc=＜64×10﹣4，所以反应向正反应方向进行

【解析】

（1）根据5g甲醇反应放出的热量计算1mol甲醇反应放出的热量，写出正确的热化学方程式；

（2）两个方程式中水的状态不同，而气态水变为液态水放出热量，据此判断；

（3）根据△H=反应物的总键能-生成物的总键能进行计算；

（4）根据盖斯定律进行计算；

（5）根据温度、催化剂对反应速率和平衡移动的影响进行判断；

（1）5g甲醇反应放出的热量为113.5kJ，计算得32g甲醇反应放出的热量为726.4kJ，热化学方程式为CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-726.4KJ/mol；

（2）两个方程式中水的状态不同，而气态水变为液态水放出热量，b反应放出的热量比a多，又因a、b都是负数，则有a＞b；

（3）△H=反应物的总键能-生成物的总键能=945 kJ/mol+3×436 kJ/mol-2×3×391 kJ/mol

=-93 kJ/mol，即a=- 93；

由盖斯定律有2×①+②+③，△H=-90.8kJmol-1×2+（-23.5kJmol-1）+（-41.3kJmol-1）=-246.4 kJmol-1；

（5）A. ①由反应N2（g）+O2（g）2NO（g）△H＞0，可知，该反应为吸热反应，升高温度平衡正移，K值增大，A项正确；

B.反应中加入催化剂，反应速率增大，但平衡不移动，B项错误；

C.温度升高反应速率增大，平衡正移，氨气的转化率增大，C项正确；

答案选AC。

② N2（g）+ O2（g） 2NO（g），某时刻容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10﹣1、4.0×10﹣2 、3.0×10﹣3 mol/L，Qc=，而K=64×10﹣4，Qc＜K，可知平衡正向移动。