Question

能源是國民經濟發展的重要基礎，我國目前使用的能源主要是化石燃料。
（1）在25 ℃、101 kPa時，8 g CH₄完全燃燒生成液態水時放出的熱量是445．15 kJ，則CH₄燃燒的熱化學方程式是                                          。
（2）已知：C(s) + O₂(g)  CO₂(g)  ΔH＝－437．3 kJ?mol^－1
H₂(g) + 1/2  O₂(g)  H₂O(g) ΔH＝－285．8 kJ?mol^－1
CO(g) + 1/2  O₂(g)  CO₂(g) ΔH＝－283．0 kJ?mol^－1
則煤的氣化主要反應的熱化學方程式是：C(s) + H₂O(g)  CO(g) + H₂(g)  ΔH＝     kJ?mol^－1。如果該反應ΔS＝＋133．7 J·K^－1·mol^－1 該反應在常溫（25 ℃）下能否自發進行？（△G=△H-T△S）                                                  (填“能”或“不能”，并寫出判斷依據)．
（3）由氣態基態原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能。從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程。在化學反應過程中，拆開化學鍵需要消耗能量，形成化學鍵又會釋放能量。

化學鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能/kJ·mol-1	436	391	945

已知反應N₂+3H₂ 2NH₃   △H="a" kJ·mol^-1。試根據表中所列鍵能數據估算a的數值為                    。

Answer 1

（3）-93

試題分析：（1）在25 ℃、101 kPa時，8 g CH₄完全燃燒生成液態水時放出的熱量是445．15 kJ，則1molCH₄在氧氣中燃燒生成CO₂和液態水，放出889kJ熱量，熱化學方程式為：
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O△H=-890.31KJ/mol；
（2）已知①C(s) + O₂(g)  CO₂(g)  ΔH＝－437．3 kJ?mol^－1
②H₂(g) + 1/2  O₂(g)  H₂O(g) ΔH＝－285．8 kJ?mol^－1
③CO(g) + 1/2  O₂(g)  CO₂(g) ΔH＝－283．0 kJ?mol^－1
依據蓋斯定律①-②-③，得到：C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g） △H=+131.5kJ?mol^-1，△G=△H-T?△S=131.5kJ?mol^-1-0.1337KJ?K^-1?mol^-1×298K=91.65kJ?mol^-1＞0，不能自發進行；（3）化學反應的焓變等于反應物的鍵能之和減生成物的鍵能之和，△H=（945+3×436—6×391）kJ?mol^-1="-93" kJ?mol^-1，a=—93。