Question

運用蓋斯定律可計算一些不易測定的反應的反應熱．
（1）已知在298K時下述反應的有關數據：C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H₁=-110.5kJ?mol^-1，C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₂=-393.5kJ?mol^-1．則C（s）+CO₂（g）=2CO（g） 的△H為

+172.5kJ?mol^-1

．
（2）火箭發射時可用肼（N₂H₄）為燃料，以二氧化氮作氧化劑，它們相互反應生成氮氣和水蒸氣．已知：N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-l；N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-l．則N₂H₄和NO₂反應生成氮氣和水蒸氣的熱化學方程式為

2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7kJ?mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）根據蓋斯定律，由已知熱化學反應方程式乘以適當的系數進行加減構造目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數進行相應的加減，據此計算；
（2）根據蓋斯定律，由已知熱化學反應方程式乘以適當的系數進行加減構造目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數進行相應的加減，據此書寫．

解答：（1）已知：①、C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H₁=-110.5kJ?mol^-1，
②、C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₂=-393.5kJ?mol^-1，
由蓋斯定律，①×2-②得C（s）+CO₂（g）=2CO（g），故該反應的△H=2×（-110.5kJ?mol^-1）-（-393.5kJ?mol^-1）=+172.5kJ?mol^-1，
故答案為：+172.5kJ?mol^-1；
（2）已知：③、N₂（g）+2O₂（g）=2NO₂（g）△H=+67.7kJ?mol^-l；
④、N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-534kJ?mol^-l；
由蓋斯定律，④×2-③得2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g），故該反應的△H=2×（-534kJ?mol^-1）-67.7kJ?mol^-1）=-1135.7 kJ?mol^-1，
即2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7 kJ?mol^-1，
故答案為：2N₂H₄（g）+2NO₂（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1135.7 kJ?mol^-1．

點評：考查反應熱的有關計算、熱化學方程式的書寫，難度中等，理解蓋斯定律是解題的關鍵．