答案:2:3
例题2 化学反应的能量变化(ΔH)与反应物和生成物的键能有关(键能可以简单地理解为断开1mol化学键时所需吸收的能量),下表是部分化学键的键能数据:
化学键 P-P P-O O=O P=O 键能kJ/mol 197 360 499 a 已知白磷(P4)的燃烧热为2378.0kJ/mol,白磷完全燃烧的产物(P4O10)的结构如下图所示,则上表中a= kJ/mol。
思路导航:1mol白磷(P4)燃烧的热化学方程式为P4(s)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-2378.0kJ/mol,需断 6molP-P和5molO=O,形成12molP-O和4molP=O,所以(4a+12×360)-(6×197+5×499)=2378,解得a=433.75 kJ/mol。
答案:433.75
例题3 (1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,放出的热量为 kJ。
(2)已知:C3H8(g)=CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g) △H1= +156.6kJ·mol-1
CH3CH=CH2(g)=CH4(g)+HC≡CH(g) △H2= +32.4kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)=CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H= kJ·mol-1。
(3)甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如下表:已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程式 。
物 质 燃烧热(kJ·mol-1) H2(g) -285.8 CO(g) -283.0 CH4(g) -890.3 思路导航:(1)根据盖斯定律可知,①+②即得到CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1。标准状况下4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol