Question

【题目】（1）常温常压下，依据事实，写出下列反应的热化学方程式。

①在25℃、101kPa下，2g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热45kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为______________________。

②若适量的N2和O2完全反应，每生成23g NO2需要吸收17kJ热量__________________。

（2）断裂1mol（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol（理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能（单位为KJ.mol-1）下表是一些键能数据（KJ·mol－1）

化学键	键能	化学键	键能	化学键	键能	化学键	键能
C—H	414	C—F	489	H—F	565	F—F	158
H－H	436	H－N	391

①根据键能数据计算以下反应的反应热△H：

CH4（g）+4F2（g）﹦CF4（g）+4HF（g） △H

②根据键能和反应热化学方程式1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(g ) △H = —46 kJ·mol-1 计算N≡N的键能。

（3）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256kJ的热量(25℃、101 kPa下测得的热量)。

①该反应的热化学方程式为 。

②又已知H2O(l)＝H2O(g) ΔH＝+44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。

Answer 1

【答案】（1）①CH3OH(l)+O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝–720kJ·mol－1

②N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) ΔH＝+68kJ·mol－1

（2）①-1928 kJ·mol1②946 kJ·mol1

（3）①N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) △H＝-640kJ·mol-1 ② 408

【解析】

试题分析：（1）①在25℃、101kPa下，2 g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热45 kJ，则32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为720 kJ；所以表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝–720kJ·mol－1 ；

②适量的N2和O2完全反应，每生成23克NO2需要吸收17kJ热量，则生成46g二氧化氮反应吸收热量68kJ，所以反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g) = 2NO2(g) ΔH＝+68kJ·mol－1；

（2）①化学反应的反应热等于反应物的键能总和-生成物的键能总和，根据化学反应CH4（g）+4F2（g）﹦CF4（g）+4HF（g），△H=4×414+4×158-4×489+4×565=-1928 kJ·mol1；

②设N≡N的键能为x，化学反应的反应热等于反应物的键能总和-生成物的键能总和，根据化学反应1/2N2(g)+3/2H2(g) =NH3(g ) △H = —46 kJ·mol-1，△H=0.5×x+1.5×436-3×391=-46kJ·mol1，解得x=946 kJ·mol1。

（3）①反应方程式为：N2H4+2H2O2=N2+4H2O，0.4mol液态肼放出256 kJ的热量，则1mol液态肼放出的热量为256÷0.4=640 kJ，所以反应的热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g) △H＝-640kJ·mol-1；

② N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(g) △H＝-640kJ·mol-1 ①；

H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol ②；

依据盖斯定律①-②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)==N2(g)+4H2O(l) △H=-816kJ/mol，16g液态肼物质的量=16g÷32g/mol=0.5mol，所以16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是408kJ。