Question

【题目】写出或完成下列热化学方程式。

(1)0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时，放出445kJ 的热量。写出CH4燃烧的热化学方程式_____。

(2)通常人们把拆开1mol某化学键吸收的能量看成该化学键的键能。下表是一些化学键的键能。

化学键	C－H	C－F	H－F	F－F
键能kJ/mol	414	489	565	155

根据键能数据估算下列反应：CH4(g) + 4F2(g)＝CF4(g) + 4HF(g)的反应热△H为_____。

(3)1840年瑞士的化学家盖斯(Hess)在总结大量实验事实(热化学实验数据)的基础上提出：“定压或定容条件下的任意化学反应，在不做其它功时，不论是一步完成的还是几步完成的，其热效应总是相同的(反应热的总值相等)。”

已知：Fe2O3(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1

3Fe2O3(s)＋CO(g)＝2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2

Fe3O4(s)＋CO(g)＝3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3

请写出CO还原FeO的热化学方程式：_____。

(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】CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H＝－890kJ/mol －1940kJ/mol CO(g)+FeO(s)＝Fe(s)+CO2(g) △H=(3△H1－△H2－2△H3)/6 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＝－92kJ/mol

【解析】

（1）0.5molCH4完全燃烧生成CO2和液态水时，放出445kJ的热量，则1mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水时，放出2×445kJ的热量，因此CH4燃烧的化学方程式为CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H＝－890kJ/mol。

（2）反应热等于反应物中键能之和减去生成物中键能之和，则CH4(g)+4F2(g)＝CF4(g)+4HF(g)的反应热△H＝（4×414+4×155－4×489－4×565）kJ/mol＝－1940 kJ/mol；

（3）已知：

①Fe2O3(s)＋3CO(g)＝2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1

②3Fe2O3(s)＋CO(g)＝2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2

③Fe3O4(s)＋CO(g)＝3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3

根据盖斯定律可知（①×3－②－2×③）÷6即得到CO还原FeO的热化学方程式为CO(g)+FeO(s)＝Fe(s)+CO2(g) △H＝(3△H1-△H2-2△H3)/6。

（4） N2 + 3H22NH3

起始量（mol）1 1 0

转化量（mol）x 3x 2x

平衡量（mol）1－x 1－3x 2x

则1－x+1－3x+2x＝1.6，解得x＝0.2，所以消耗1mol氮气放出的热量是5×18.4 kJ＝92 kJ，则该反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H＝-92 kJ/mol。