( 1)已知下列反应的焓变
①CH 3 COOH(l)+2O 2 (g)=2CO 2 (g)+2H 2 O(l) △H 1 =-870.3kJ/mol
②C(s)+O 2 (g) =CO 2 (g) △H 2 =-393.5kJ/mol
③2H 2 (g)+O 2 (g) =2H 2 O(l) △H 3 =-285.8kJ/mol
试计算反应 2C(s)+2H 2 (g)+O 2 (g) =CH 3 COOH(l)的焓变ΔH= _____________ kJ/mol。
( 2)实验测得,5g液态甲醇(CH 3 OH)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式: _________________________ 。
( 3)火箭推进器常以气态联氨(N 2 H 4 )为燃料、液态过氧化氢为助燃剂进行热能提供.反应过程中生成的气体可参与大气循环。测得当反应过程中有 1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量.试写出反应过程中的热化学方程式: ___________________________ 。
ΔH= -202.5 kJ/mol CH 3 OH(l) + 3/2O 2 (g) === CO 2 (g) + 2H 2 O(l) ΔH=-726.4kJ/mol N 2 H 4 (g) + 2H 2 O 2 (l) === N 2 (g) + 4H 2 O(g) ΔH=-644kJ/mol
【解析】 ( 1 )已知:
① CH 3 COOH ( l )+ 2O 2 ( g )= 2CO 2 ( g )+ 2H 2 O ( l ) △ H 1 =- 870 . 3kJ / mol
② C ( s )+ O 2 ( g )= CO 2 ( g ) △ H 2 =- 393 . 5kJ / mol
③ 2H 2 ( g )+ O 2 ( g )= 2H 2 O ( l ) △ H 3 =- 285 . 8kJ / mol
根据盖斯定律可知 ②× 2 +③-①即可得到反应 2C ( s )+ 2H 2 ( g )+ O 2 ( g )= CH 3 COOH ( l )的焓变 ΔH =- 202 . 5kJ / mol 。
( 2 )实验测得, 5g 液态甲醇 ( CH 3 OH )在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出 113 . 5kJ 的热量,则 1mol 甲醇即 32g 甲醇完全燃烧放出的热量是 ,因此甲醇燃烧的热化学方程式为 CH 3 OH ( l )+ 3 / 2O 2 ( g )= CO 2 ( g )+ 2H 2 O ( l ) ΔH =- 726 . 4kJ / mol 。
( 3 )反应过程中生成的气体可参与大气循环,根据原子守恒可知应该是氮气和水蒸气。测得当反应过程中有 1mol 水蒸气生成时放出 161kJ 的热量,所以反应过程中的热化学方程式为 N 2 H 4 ( g )+ 2H 2 O 2 ( l )= N 2 ( g )+ 4H 2 O ( g ) ΔH =- 644kJ / mol 。
能量的相互转化:
化学反应中的能力变化表现为热量的变化。常见能量转化有:化学能和电能的相互转化、化学能和热能的相互转化、化学能和光能、风能的相互转化等。
如:燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电,将化学能转化为电能;铜、锌形成原电池,将化学能转化为电能。
化学反应中的能力变化表现为热量的变化。常见能量转化有:化学能和电能的相互转化、化学能和热能的相互转化、化学能和光能、风能的相互转化等。
如:燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电,将化学能转化为电能;铜、锌形成原电池,将化学能转化为电能。
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