Question

【题目】(1)写出符合要求的一个反应：

①吸热的分解反应的化学方程式：______________________。

②表示一类放热反应的离子方程式：____________________。

(2)化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知： N≡N键的键能是948.9 kJ·mol－1，H—H键的键能是436.0 kJ·mol－1；由N2和H2合成1 mol NH3时可放出46.2 kJ的热量。则N—H键的键能是_______。

(3)根据下列3个热化学反应方程式：

Fe2O3(s)＋3CO(g)=2Fe(s)＋3CO2(g)　ΔH＝－24.8 kJ·mol－1；

3Fe2O3(s)＋CO(g)=2Fe3O4(s)＋CO2(g)　ΔH＝－47.2 kJ·mol－1；

Fe3O4(s)＋CO(g)=3FeO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋640.5 kJ·mol－1。

写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式：_______

Answer 1

【答案】CaCO3CaO+CO2↑ H++OH-=H2O 391.55 kJmol-1 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol

【解析】

(1)①绝大多数分解反应是吸热反应，如碳酸钙高温分解；

②酸碱中和是放热反应，也是离子反应；

(2) 化学反应的本质是旧化学键的断裂以及新化学键的形成，旧化学键的断裂需要吸收热量，形成化学键需要放出热量，N2+3H2=2NH3，根据反应需要断开N≡N键和H-H键，形成N-H键；由N2和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ的热量，分别算出吸收的热量和放出的热量，再结合△H，即可得出答案；

(3) 根据盖斯定律将三个化学方程式进行处理计算得到所需热化学方程式。

(1)①绝大多数分解反应是吸热反应，如碳酸钙高温分解，发生反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑；

②酸碱中和是放热反应，也是离子反应，如盐酸和NaOH溶液反应的离子方程式为H++OH-=H2O；

(2) 由N2和H2合成1molNH3时可放出46.2kJ/mol的热量，N2和H2合成NH3的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-2×46.2=-92.4kJ/mol，1molN2和3molH2反应断裂化学键需要吸收的能量为：1mol×948.9kJmol-1+3×436.0kJmol-1=2256.9kJ；设N-H键的键能为x，则形成2molNH3需要形成6molN-H键，则形成6molN-H键放出的能量为6x，则2256.9-6×x=-92.4kJ/mol，解得x=391.55 kJmol-1；

(3) Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol ①， 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol ②， Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol ③，由盖斯定律可知①×3-②-③×2得： 6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)△H=(-24.8kJ/mol)×3-(-47.2kJ/mol)-(+640.5kJ/mol)×2=-1308.0kJ/mol，即 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=-218.0kJ/mol 。