Question

(1)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键被破坏和生成物的化学键的形成过程。已知反应：N₂(g)+3H₂(g)⇌2NH₃(g)△H。有关键能数据如下：

化学键	H-H	N-H	N≡N
键能)kJ/mol)	436	391	945

根据表中所列键能数据可得△H=____________。

(2)已知：CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g)△H= +49.0kJ/mol

CH₃OH(g)+O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g)△H= -192.9kJ/mol

已知水的气化热为44.0kJ/mol，表示氢气燃烧热的热化学方程式为______________。

(3)已知化学反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)，900℃时向一个体积为2L的密闭容器中充入0.20mol A和0.80mol B，2s时达到平衡，A的浓度变化0.05mol/L，则A的平均反应速率v(A) =________，平衡时B的转化率为____ ，C的体积百分数为_______ 。

(4)CO、H₂可用于合成甲醇和甲醚，其反应为(m、n均大于)：

反应①：CO(g)+2H₂(g)⇌CH₃OH(g)△H=-m kJ/mol

反应②：2CO(g)+4H₂(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H=-n kJ/mol

反应③：2CH₃OH(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g)△H＜0

根据上述的热化学方程式可以判断则2m_____n(填“大于”、“小于”、“等于”或“无法确定”)。

Answer

-93kJ/mol H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H -124.6kJ/mol 0.025mol·L-1·s-1 12.5% 10% 小于

【解析】

利用反应物键能之和减去生成物键能之和得到焓变值。利用盖斯定律计算焓变并完成热化学方程式的书写。利用“三段式”计算反应速率，转化率和体积分数。利用盖斯定律将①×2-②得到③式，再判断m和n值的相对大小，由此判断。

(1)反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H，△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=945kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-93kJ/mol；

(2)反应①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H= +49.0kJ/mol

反应②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H= -192.9kJ/mol

已知水的气化热为44.0 kJ/mol，可以得到反应③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol

③×3+(②-①)得到3H2(g)+O2(g)=3H2O(l)△H=-373.9kJ/mol，氢气燃烧热的热化学方程式H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H =-124.6kJ/mol；

(3)已知化学反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)，列出“三段式”，

则A的平均反应速率v(A)=；

平衡时B的转化率为×100%=12.5%，C的体积百分数=C的物质的量分数=×100%=10%；

(4)反应①：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-m kJ/mol

反应②：2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=- nkJ/mol

反应③：2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H＜0，

反应③=反应②-①×2，则-n-2(-m)＜0，2m-n＜0，则2m＜n 。