Question

为改善校园环境，提高师生生活的质量，继2014年暑假对食堂进行改造以后，12月份临湘一中又在教工居民区大力改建天然气．已知天然气的主要成分是甲烷．
（1）若25℃、101kPa下，1g甲烷燃烧生成CO₂和液态水时放热55.6kJ．请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：

 

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（2）表中的数据表示破坏1mol化学键需消耗的能量（即键能，单位为kJ?mol^-1）：根据键能数据计算以下反应的反应热△H：

化学键	C-H	C-F	H-F	F-F
键能	414	489	565	158

CH₄（g）+4F₂（g）=CF₄（g）+4HF（g）△H=

 

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（3）发射卫星用N₂H₄气体为燃料，NO₂气体为氧化剂，两者反应生成N₂和水蒸气，已知：
N₂ （g）+2O₂ （g）=2NO₂ （g）△H₁=+67.7kJ?mol^-1；
2H₂ （g）+O₂ （g）=2H₂O（g）△H₂=-484kJ?mol^-1；
N₂H₄ （g）+O₂ （g）=N₂ （g）+2H₂O（g）△H₃=-534kJ?mol^-1；
H₂O（1）=H₂O（g）△H₅=+44.0kJ?mol^-1．
写出N₂H₄气体与NO₂气体反应生成氮气和液态水的热化学方程式：

 

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Answer 1

考点：热化学方程式

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）lg甲烷完全燃烧生成CO₂和液态水时放热55.6kJ热量，16g甲烷燃烧放热889.6KJ，依据热化学方程式书写方法标注聚集状态和对应焓变写出；
（2）依据化学反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能计算得到反应的焓变．
（3）根据盖斯定律来解答．

解答： 解：（1）lg甲烷完全燃烧生成CO₂和液态水时放热55.6kJ热量，16g甲烷燃烧放热889.6KJ，依据热化学方程式书写方法标注聚集状态和对应焓变写出热化学方程式为：
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6 kJ/mol，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6 kJ/mol；
（2）化学反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能，CH₄（g）+4F₂（g）=CF₄（g）+4HF（g）△H=（414KJ/mol×4+158KJ/mol×4）-（489KJ/mol×4+565KJ/mol×4）=-1928KJ/mol；
故答案为：-1928KJ/mol．
（3）已知：①N₂ （g）+2O₂ （g）=2NO₂ （g）△H₁=+67.7kJ?mol^-1；
②2H₂ （g）+O₂ （g）=2H₂O（g）△H₂=-484kJ?mol^-1；
③N₂H₄ （g）+O₂ （g）=N₂ （g）+2H₂O（g）△H₃=-534kJ?mol^-1；
④H₂O（1）=H₂O（g）△H₅=+44.0kJ?mol^-1．
根据盖斯定律，将③×3-①-④×4可得：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1311.7KJ/mol
故答案为：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（l）△H=-1311.7KJ/mol；

点评：本题考查学生化学反应焓变的计算方法，可以根据键能来计算，还可以借助盖斯定律来计算，难度中等．