Question

【题目】已知下列热化学方程式，回答下列各问：

① C(s)+1/2O2(g)＝CO(g) ΔH ＝—110.4 kJ/mol

② C(s)+ O2(g)＝CO2(g) ΔH ＝—393.5 kJ/mol

(1)C的燃烧热为______ kJ/mol 。

(2)0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时，放出445kJ 的热量。写出CH4燃烧热的热化学方程式__________________________________________________。

(3)工业上用CO2和H2反应合成甲醚。已知：

CO2(g)＋3H2(g) = CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－53.7 kJ·mol－1

CH3OCH3(g)＋H2O(g) = 2CH3OH(g) ΔH2＝＋23.4 kJ·mol－1

则2CO2(g)＋6H2(g) = CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH3＝________kJ·mol－1。

(4)在恒温(500K)、体积为1.0L 的密闭容器中通入1.0 mol N2和1.0 mol H2发生合成氨反应N2 + 3H22NH3，20 min 后达到平衡，测得反应放出的热量为18.4 kJ，混合气体的物质的量为1.6 mol，该反应的热化学方程式为___________________________________。

Answer 1

【答案】393.5 CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-890kJ/mol －84 N2 （g）+ 3H2（g）2NH3 （g）△H＝－92 kJ·mol－1

【解析】

（1）依据燃烧热概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，结合反应热化学方程式②C(s)+ O2(g)＝CO2(g) ΔH ＝-393.5 kJ/mol，可知碳的燃烧热为393.5kJ/mol；故答案为：393.5；

（2）0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时，放出445kJ热量，1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放热890kJ，反应的热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-890kJ/mol；故答案为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-890kJ/mol；

（3）①CO2（g）＋3H2（g）=CH3OH（g）＋H2O（g）△H1＝－53.7 kJ·mol－1，②CH3OCH3(g)＋H2O(g) = 2CH3OH(g) △H2＝+23.4 kJ·mol－1，根据盖斯定律，将①×2-②，得：2CO2（g）＋6H2（g） =CH3OCH3（g）＋3H2O（g） △H＝－84 kJ·mol－1，故答案为：－84 ；

（4）设反应生成NH3 xmol则有：

N2 + 3H22NH3

起始（mol）1.0 1.0 0

转化（mol）0.5x 1.5x x

平衡（mol）1.0-0.5x 1.0-1.5x x

平衡时混合气体的物质的量为1.6 mol，故1.0-0.5x+1.0-1.5x+x=1.6，解得x=0.4mol，即生成0.4mol NH3放出的热量为18.4 kJ，则生成2mol NH3放出的热量为18.4 kJ×5=92kJ，该反应的热化学方程式为：N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H＝－92 kJ·mol－1；

正确答案是：N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g) △H＝－92 kJ·mol－1。