Question

【题目】到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用最主要的能源。

（1）化学反应中放出的热能（焓变，ΔH）与反应物和生成物的键能（E）有关。已知：

①H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=－a

②E(H-H)=b， E(Cl-Cl)=c

则：E(H-Cl)=_____________kJ·mol-1。

（2）实验中不能直接测出由石墨和氢气反应生成甲烷反应的反应热，但可测出CH4、石墨和H2燃烧反应的反应热，求由石墨生成甲烷的反应热。已知：

①CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H=－a kJ·mol-1

②C(石墨)＋O2(g)==CO2(g) △H=－b kJ·mol-1

③H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(l) △H=－c kJ·mol-1

则反应C(石墨)＋2H2(g) → CH4(g)的反应热△H=________kJ·mol-1

Answer 1

【答案】 (a+b+c)/2 kJ·mol-1 (-2c-b+a) kJ·mol-1

【解析】（1） 化学反应中放出的热能（焓变，ΔH）等于反应物的总键能之和与生成物的总键能（E）之和的差值，则：△H = E(H-H)+ E(Cl-Cl)-2×E(H-Cl)=b kJ·mol-1+c kJ·mol-1 -2×E(H-Cl)=－a kJ·mol-1，求得：E(H-Cl)= kJ·mol-1；

(2) 已知：①CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H1=－a kJ·mol-1；

②C(石墨)＋O2(g)=CO2(g) △H2=－b kJ·mol-1；

③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l) △H3=－c kJ·mol-1；根据盖斯定律，由②+③×2－①得反应：C(石墨)＋2H2(g) → CH4(g) △H=△H2+△H3×2－△H1=－b kJ·mol-1－c kJ·mol-1×2+a kJ·mol-1=（a-b-2c）kJ·mol-1。