Question

按要求回答下列问题

（1）已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为____________________。

（2）已知碳的燃烧热ΔH₁= a kJ·mol^－1，S(s)+2K(s)=K₂S(s)；ΔH₂= b kJ·mol^－12K(s)+N₂(g)+3O₂(g)=2KNO₃(s)   ΔH₃= c kJ·mol^－1，则S(s)+2KNO₃(s)+3C(s)=K₂S(s)

+N₂(g)+3CO₂(g) ΔH=____________________。

（3）已知：C(s)+O₂(g)＝CO₂(g)   ΔH=-437.3 kJ·mol^一1，H₂(g)+1/2O₂(g)＝H₂O(g)   ΔH=-285.8 kJ·mol^一1，CO(g)+1/2O₂(g)＝CO₂(g)   ΔH=-283.0 kJ·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________，计算10m³(标况)水煤气完全燃烧放出的热量为_________kJ（结果保留到小数点后一位）。

Answer

N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol一1 (3a+b-c)kJ·mol一1 C(s)+H2O(g)=CO(g) + H2(g） ΔH=131.5 kJ·mol一1 126964.3 kJ

【解析】

（1）根据热化学方程式的书写方法可以知道，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-1①S（s）+2K（s）═K2S（s）△H2=b kJ•mol-1②2K（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一1②H2（g）+1/2O2（g）=H2O（g）△H=-285.8kJ•mol一1③CO（g）+1/2O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1根据盖斯定律计算，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。

(1)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，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；因此，正确答案是：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92kJ•mol-1。

(2) 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=ckJ•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，因此，答案是：（3a+b-c）kJ•mol-1；(3) 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）+1/2O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1
根据盖斯定律计算，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；因此，答案是：C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=+131.5kJ•mol-1，

(4)根据反应②③可以知道，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10000L/22.4=446.43mol,的水煤气完全燃烧放出的热量为446.43×568.8kJ×1/2=126964.3kJ，因此，答案是：C（s）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-131.5kJ•mol-1；126964.3。