Question

18．写出下列反应的热化学方程式．
（1）16g CH₄（g）与适量O₂（g）反应生成CO₂（g）和H₂O（l），放出890.3kJ热量CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ•mol^-1．
（2）24g C （石墨）与足量H₂O（g）反应生成CO（g）和H₂（g），吸收262.6kJ热量C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.3 kJ•mol^-1．
（3）已知拆开1mol H-H键，1mol N-H键，1mol N≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂（g）与H₂（g）反应生成NH₃（g）的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92 kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）在25℃、101kPa下，16g甲烷（CH₄）的物质的量为1mol，燃烧时消耗2mol氧气生成CO₂和液态水时放热890.3kJ，书写热化学方程式时要标明物质的聚集状态；
（2）C （石墨）与足量H₂O（g）反应生成CO（g）和H₂（g），C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g），根据n=$\frac{m}{M}$计算24g C 的物质的量为2mol，吸收262.6kJ热量，则1molC，吸收131.3kJ热量，以此书写热化学方程式；
（3）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热．

解答 解：（1）n（CH₄）=$\frac{m}{M}$=$\frac{16g}{16g/mol}$=1mol，可知1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热890.3KJ；故燃烧的热化学方程式为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ•mol^-1；
（2）24g C 的物质的量为n（C）=$\frac{m}{M}$=$\frac{24g}{12g/mol}$=2mol，2mol碳反应吸收262.6kJ热量，1molC 反应吸收131.3kJ热量，则C （石墨）与足量H₂O（g）反应生成CO（g）和H₂（g），C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.3 kJ•mol^-1，
故答案为：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H=+131.3 kJ•mol^-1；
（3）在反应N₂+3H₂?2NH₃中，断裂3molH-H键，1mol N三N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，即N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．

点评 本题主要考查了热化学方程式的书写，需要注意的有：物质的状态、反应热的数值与单位，反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比．同时还考查了反应热的计算，题目难度不大，注意把握从键能的角度计算反应热的方法，（3）注意2mol NH₃，共形成6mol N-H键，为易错点．