为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施.化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算.
(1)实验测得,5g液态甲醇(CH
3OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式
2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=-1452.8kJ?mol-1
2CH30H(l)+302(g)=2C02(g)+4H20(l)△H=-1452.8kJ?mol-1
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(2)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能.从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程.在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量.
化学键 |
H-H |
N-H |
N≡N |
键能/kJ?mol-1 |
436 |
391 |
946 |
已知反应N
2(g)+3H
2 (g)?2NH
3(g)△H=a kJ?mol
-1.试根据表中所列键能数据计算a为
-92
-92
.
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算.
已知:C(s,石墨)+0
2(g)=C0
2(g);△H
1=-393.5kJ?mol
-12H
2(g)+0
2(g)=2H
20(l);△H
2=-571.6kJ?mol
-12C
2H
2(g)+50
2(g)=4C0
2(g)+2H
20(l);△H
3=-2599kJ?mol
-1根据盖斯定律,计算298K时反应2C(s,石墨)+H
2(g)=C
2H
2(g)的焓变:△H=
+226.7kJ?mol-1
+226.7kJ?mol-1
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(4)已知热化学方程式:
①Fe
2O
3(s)+3CO(s)=2Fe(s)+3CO
2(g);△H=-25kJ/mol
②3Fe
2O
3(s)+CO(s)=2Fe
3O
4(s)+CO
2(g);△H=-47kJ/mol
③Fe
3O
4(s)+CO(s)=4FeO(s)+CO
2(g);△H=+19kJ/mol
写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO
2的热化学方程式
FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol
FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+C02(g)△H=-11kJ/mol
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