Question

13．2007年10月24日我国自主研发的第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”的成功发射，“嫦娥一号”三级火箭所用的燃料是高性能、高纯度的液氢燃料和液氧氧化剂，氢气不仅是一种高能燃料，也是一种可再生的绿色能源．
（1）氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，写出其燃烧的热化学方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O （l）△H=-285.8kJ/mol．
（2）实验测得1mol H₂与1mol Cl₂完全反应放出184.6kJ的热量，又知1mol H₂分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，1mol Cl₂分子中化学键断裂需要吸收243kJ的能量．则1mol HCl分子中化学键断裂时需要吸收431.8kJ的能量．
（3）已知2H₂O（g）═2H₂（g）+O₂（g）；△H=+483.6kJ/mol
N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂（g）；△H=+67.8kJ/mol
3H₂（g）+N₂（g）═2NH₃（g）；△H=-92.0kJ/mol
则1mol NH₃（g） 燃烧生成NO₂（g）和H2O（g）的反应热△H=-282.8kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）依据燃烧热概念是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量分析书写，其中水是液态水，反应热的单位和符号不能漏写；
（2）依据反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和计算；
（3）依据热化学方程式，①2H₂O（g）═2H₂（g）+O₂（g）△H=+483.6kJ/mol
②N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂ △H=+67.8kJ/mol
③3H₂（g）+N₂（g）═2NH₃（g）△H=-92.0kJ/mol
根据盖斯定律计算所需热化学方程式为[（②-③）×2-①×3]×$\frac{1}{4}$得到NH₃（g）+$\frac{7}{4}$O₂（g）═NO₂ +$\frac{3}{2}$H₂O（g）△H=-282.8kJ/mol．

解答 解：（1）氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，是指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，其燃烧的热化学方程式H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O （l）△H=-285.8kJ/mol；
故答案为：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O （l）△H=-285.8kJ/mol；
（2）实验测得1mol H₂与1mol Cl₂完全反应放出184.6kJ的热量，又知1mol H₂分子中化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，1mol Cl₂分子中化学键断裂需要吸收243kJ的能量，1mol HCl分子中化学键断裂时需要吸收能量x，反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，-184.6KJ/mol=436KJ/mol+243KJ/mol-2x，x=431.8KJ/mol
则1mol HCl分子中化学键断裂时需要吸收431.8kJ；
故答案为：431.8kJ；
（3）①2H₂O（g）═2H₂（g）+O₂（g）；△H=+483.6kJ/mol
②N₂（g）+2O₂（g）═2NO₂；△H=+67.8kJ/mol
③3H₂（g）+N₂（g）═2NH₃（g）；△H=-92.0kJ/mol
[（②-③）×2-①×3]×$\frac{1}{4}$得到NH₃（g）+$\frac{7}{4}$O₂（g）═NO₂ +$\frac{3}{2}$H₂O（g）△H=-282.8kJ/mol；
则1mol NH₃（g）燃烧生成NO₂（g）和H₂O（g）的反应热△H=-282.8kJ/mol；
故答案为：-282.8kJ/mol．

点评 本题考查了热化学方程式书写方法和盖斯定律计算应用，注意利用键能计算焓变的方法，掌握基础是关键，题目难度中等．