Question

20．將4g甲烷和適量氧氣混合后通入一密閉容器中，點(diǎn)燃使之恰好完全反應(yīng)，待恢復(fù)到原溫度后，測(cè)得反應(yīng)前后壓強(qiáng)分別為3.03×10⁵Pa和1.01×10⁵Pa，同時(shí)又測(cè)得反應(yīng)共放出222，.5kJ熱量．試根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.0kJ/mol．

Answer 1

分析 4g甲烷的物質(zhì)的量為：$\frac{4g}{16g/mol}$=0.25mol，將0.25mol CH₄（g）和適量氧氣混合后通入密閉容器中，點(diǎn)燃使之完全燃燒，待恢復(fù)到原來(lái)溫度時(shí)，測(cè)得反應(yīng)前后壓強(qiáng)分別為3.03×10⁵Pa和1.01×10⁵Pa，根據(jù)阿伏伽德羅定律：$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{{N}_{1}}{{N}_{2}}$=$\frac{3.03×1{0}^{5}}{1.01×1{0}^{5}}$=$\frac{3}{1}$及甲烷燃燒方程式CH₄+2O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$CO₂+2H₂O可知水的狀態(tài)為液態(tài)；再計(jì)算16g甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量，結(jié)合熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)方法寫(xiě)出．

解答 解：4g甲烷的物質(zhì)的量為：$\frac{4g}{16g/mol}$=0.25mol，將0.25mol CH₄（g）和適量氧氣混合后通入密閉容器中，點(diǎn)燃使之完全燃燒，待恢復(fù)到原來(lái)溫度時(shí)，測(cè)得反應(yīng)前后壓強(qiáng)分別為3.03×10⁵Pa和1.01×10⁵Pa，由阿伏加德羅定律的推論可知：$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{{N}_{1}}{{N}_{2}}$=$\frac{3.03×1{0}^{5}}{1.01×1{0}^{5}}$=$\frac{3}{1}$，根據(jù)甲烷燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式CH₄+2O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$CO₂+2H₂O可知，水在該狀態(tài)下是液體，
同時(shí)又測(cè)得反應(yīng)共放熱222.5kJ，1mol甲烷（16g）完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為：$\frac{222.5kJ}{0.25mol}$=890kJ，
所以甲烷燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.0kJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.0kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了反應(yīng)熱與焓變的應(yīng)用，題目難度中等，正確根據(jù)阿伏伽德羅定律判斷水的狀態(tài)為解答關(guān)鍵，注意掌握熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．