Question

11．按要求回答下列问题
（1）4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9.6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式．2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-134.4kJ•mol^一1
（2）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与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1．
（3）已知碳的燃烧热△H₁=a kJ•mol^-1    S（s）+2K（s）═K₂S（s）△H₂=b kJ•mol^-1
2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）═2KNO₃（s）△H₃=c kJ•mol^-1
则S（s）+2KNO₃（s）+3C（s）═K₂S（s）+N₂（g）+3CO₂（g）△H=（3a+b-c）kJ•mol^-1．
（4）已知：C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-437.3kJ•mol^一1
          H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）△H=-285.8kJ•mol^一1
          CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^一1
写出煤气化（碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气）的热化学方程式C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1，计算10m³（标况）水煤气完全燃烧放出的热量为126964.7kJ （结果保留到小数点后一位）．

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）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；
（3）碳的燃烧热△H₁=a kJ•mol^-1，其热化学方程式为C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=a kJ•mol^-1①
S（s）+2K（s）═K₂S（s）△H₂=b kJ•mol^-1②
2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）═2KNO₃（s）△H₃=c kJ•mol^-1③
将方程式3①+②-③得S（s）+2KNO₃（s）+3C（s）═K₂S（s）+N₂（g）+3CO₂（g），其反应热进行相应的改变，据此计算反应热；
（4）已知：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-437.3kJ•mol^一1
②H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）△H=-285.8kJ•mol^一1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1
依据盖斯定律计算，①-②-③得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式，根据反应②和③可计算出水煤气燃烧放出的热量．

解答 解：（1）4g CO在氧气中燃烧生成CO₂，放出 9.6kJ热量，28g一氧化碳在氧气中燃烧放出热量=$\frac{28}{4}$×9.6KJ=67.2KJ，则CO燃烧的热化学方程式为：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-134.4kJ•mol^一1，
故答案为：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-134.4kJ•mol^一1．；
（2）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，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ•mol^-1；
（3）碳的燃烧热△H₁=a kJ•mol^-1，其热化学方程式为C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=a kJ•mol^-1①
S（s）+2K（s）═K₂S（s）△H₂=b kJ•mol^-1②
2K（s）+N₂（g）+3O₂（g）═2KNO₃（s）△H₃=c kJ•mol^-1③
将方程式3①+②-③得S（s）+2KNO₃（s）+3C（s）═K₂S（s）+N₂（g）+3CO₂（g），则△H=（3a+b-c）kJ•mol^-1，
故答案为：（3a+b-c）kJ•mol^-1；
（4）已知：①C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=-437.3kJ•mol^一1
②H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）△H=-285.8kJ•mol^一1
③CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1
依据盖斯定律计算，①-②-③得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是：C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1；
故答案为：C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1，根据反应②③可知，每2摩尔水煤气完全燃烧放出的热量为285.8kJ+283.0kJ=568.8kJ，所以10m³（标况）即$\frac{10000}{22.4}$mol=446.43mol的水煤气完全燃烧放出的热量为446.43×568.8kJ×$\frac{1}{2}$=126964.7 kJ，
故答案为：C（s）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H=-131.5kJ•mol^-1；126964.7．

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．