Question

【題目】能源短缺是人類社會面臨的重大問題，利用化學反應可實現多種形式的能量相互轉化。請回答以下問題：

（1）由氣態基態原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能。已知反應：

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＝-93 kJ/mol。

試根據表中所列鍵能數據，計算a 的數值為_______kJ／mol。

化學鍵	H－H	N－H	N≡N
鍵kJ/mol	436	a	945

（2）甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景。已知在常壓下有如下變化：

①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝a kJ／mol

②H2O(g)＝H2O(l) ΔH ＝b kJ／mol

寫出液態甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水的熱化學方程式： 。

（3）己知：HCN(aq)與NaOH(aq)反應的焓變 △H=-12.1 kJ·mol-1；HCl(aq)與 NaOH(aq)反應的焓變△H=-55.6 kJ·mol-1。則HCN在水溶液中電離的焓變△H等于 。

（4） 己知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(I) △H =-285.83 kJ/mol

CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H =-282.9 kJ/mol

若氫氣與一氧化碳的混合氣體完全燃燒可生成5.4gH2O(I)，并放出114.3kJ熱量，則混合氣體中CO的物質的量為 (計算結果保留一位小數)。

Answer 1

【答案】（1）391(3分)

（2）2CH3OH(I)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(I) ΔH =(a+4b) kJ/mol (3分)

（3）+43.5kJ·mol-1 (3 分) （4）0.lmol (3分)

【解析】

試題分析：（1）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-93kJmol-1，化學反應的焓變=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和，所以得到-93KJ/mol=945KJ/mol+3×436KJ/mol-6×a，計算得到a=391KJ/mol；

（2）①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H=a kJ/mol

②H2O(g)=H2O(l) △H=b kJ/mol

①+②×4得到液態甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水的熱化學方程式：

2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=(a+4b) kJ/mol；

（3）反應的熱化學方程式分別為：

HCN(aq)+OH-(aq)═CN-(aq)+H2O(l)△H=-12.1kJmol-1…①

H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-55.6kJmol-1…②

用①-②可得HCN電離的熱化學方程式為：HCN(aq)H+(aq)+CN-(aq)△H=-12.1kJmol-1-(-55.6kJmol-1)=+43.5kJmol-1；

（4）水的物質的量為：5.4g÷18g/mol=0.3mol，

由2H2+O2═2H2O可知，n(H2)=n(H2O)=0.3mol，

由H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)△H=-285.83kJmol-1可知，

0.3molH2燃燒放出的熱量為：285.83kJ/mol×0.3mol=85.749kJ，

則CO燃燒放出的熱量為：114.03kJ-85.749kJ=28.281kJ，

設混合氣體中CO的物質的量為x，則

2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-565.8kJmol-1

2 565.8kJ

x 28.281kJ

則：2:x=565.8kJ:28.281kJ，解得：x=0.1mol，即原混合氣體中CO的物質的量為0.1mol。