Question

8．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，8g甲醇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，下列热化学方程式正确的是C
A、$\frac{1}{4}$CH₃0H+$\frac{3}{8}$0₂=$\frac{1}{4}$C0₂+$\frac{1}{2}$H₂0△H=-113.5kJ•mol^-1
B、$\frac{1}{4}$CH₃0H（l）+$\frac{3}{8}$0₂（g）=$\frac{1}{4}$C0₂（g）+$\frac{1}{2}$H₂0（l）△H=+113.5kJ•mol^-1
C、2CH₃0H（l）+30₂（g）=2C0₂（g）+4H₂0（l）△H=-908kJ•mol^-1
D、2CH₃0H（l）+30₂（g）=2C0₂（g）+4H₂0（l）△H=+908kJ•mol^-1
（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	945

已知反应N₂+3H₂?NH₃△H=a kJ•mol^-1．试根据表中所列键能数据计算a的数值为-93．
（3）由金红石（TiO₂）制备单质Ti，涉及的步骤为：TiO₂-→TiCl₄$→_{800℃，Ar}^{Mg}$Ti
已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）+O₂（g）△H=+141kJ•mol^-1
则TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）═TiCl₄（s）+2CO（g）的△H=-80kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）根据热化学方程式的书写方法可知，化学计量数与反应热成正比，并注意标明物质的聚集状态来解答；
（2）根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；
（3）可以先根据反应物和生成物书写化学方程式，根据盖斯定律计算反应的焓变，最后根据热化学方程式的书写方法来书写热化学方程式．

解答 解：（1）8g甲醇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，64g即2molCH₃OH在氧气中燃烧生成CO₂和液态水，放出热量=113.5KJ×8=908KJ，则热化学方程式为：2CH₃OH（g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-908KJ/mol，
故答案为：C；
（2）N₂（g）+3H₂（g）???2NH₃（g）△H=945kJ•mol^-1+436kJ•mol^-1×3-391kJ•mol^-1×6=-93kJ•mol^-1=a kJ•mol^-1，因此a=-93，
故答案为：-93；
（3）已知：①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ•mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1
③TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（s）+O₂（g）△H=+141kJ•mol^-1
依据盖斯定律计算①×2-②+③得到TiO₂（s）+2Cl₂（g）+2C（s）═TiCl₄（s）+2CO（g）△H=2×（-393.5kJ•mol^-1）-（-566kJ•mol^-1
）+141kJ•mol^-1=-80kJ•mol^-1 ，
故答案为：-80kJ•mol^-1．

点评 本题考查学生盖斯定律的应用和热化学方程式的书写方面的知识，注意反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能、盖斯定律的应用，题目难度中等．