Question

20．已知：①2H₂（ g ）+O₂（ g ）=2H₂O （ l ）；△H=-572kJ/mol
②2H₂（ g ）+O₂（ g ）=2H₂O （ g ）；△H=-484kJ/mol
③CH₄ （ g ）+2O₂（ g ）=2H₂O （ l ）+CO₂（ g ）；△H=-890kJ/mol
（1）已知H-H的鍵能436kJ/mol   O=O的鍵能496kJ/mol  H-O的鍵能463kJ/mol，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算①②哪一個(gè)反應(yīng)可以通過鍵能直接計(jì)算得出②．并計(jì)算寫出反應(yīng) H₂O （ l ）=H₂O （ g ）的焓變△H=+44kJ•mol^-1．
（2）請(qǐng)根據(jù)題干計(jì)算CO₂（g）+4H₂（ g ）=CH₄（ g ）+2H₂O（ g ）的焓變△H=-166kJ•mol^-1；．
（3）在①②③三個(gè)方程式中哪一個(gè)是燃燒熱的熱化學(xué)方程式③．（填反應(yīng)方程式的序號(hào)）
標(biāo)準(zhǔn)狀況下，取甲烷和氫氣的混合氣體11.2L完全燃燒后恢復(fù)到常溫，則放出的熱量為26、3.8kJ，試求混合氣體中甲烷和氫氣體積比2：3．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng) H₂O （ l ）=H₂O （ g ）的焓變△H；
（2）根據(jù)蓋斯定律計(jì)算；
（3）燃燒熱是指完全燃燒1mol物質(zhì)生成穩(wěn)定產(chǎn)物（液態(tài)水）所放出的熱量，甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則其物質(zhì)的量為0.5mol，設(shè)甲烷為xmol，氫氣為ymol，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于熱量比，結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和，△H=2×436+496-4×463=-484kJ/mol，與反應(yīng)②的反應(yīng)熱相同，則反應(yīng)②可通過鍵能直接計(jì)算得出；根據(jù)蓋斯定律H₂O （ l ）=H₂O （ g ）的焓變△H=$\frac{②-①}{2}$=+44 kJ•mol^-1；
故答案為：②；+44 kJ•mol^-1；    
（2）根據(jù)蓋斯定律CO₂（g）+4H₂（ g ）=CH₄（ g ）+2H₂O（ g ）的焓變△H=①+②-③=-572kJ/mol+（-484kJ/mol）-（-890kJ/mol）=-166 kJ•mol^-1 
故答案為：-166 kJ•mol^-1；
（3）燃燒熱是指完全燃燒1mol物質(zhì)生成穩(wěn)定產(chǎn)物（液態(tài)水）所放出的熱量，則反應(yīng)③為燃燒熱的熱化學(xué)方程式；甲烷和氫氣的混合氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則其物質(zhì)的量為0.5mol，設(shè)甲烷為xmol，氫氣為ymol，
已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）；△H=-572kJ/mol
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （g）；△H=-484kJ/mol
CH₄ （g）+2O₂（g）=2H₂O （l）+CO₂（g）；△H=-890kJ/mol
則xmol甲烷燃燒放出的熱量為890xkJ，ymol氫氣燃燒放出熱量為$\frac{y}{2}$×572kJ，
所以890xkJ+$\frac{y}{2}$×572kJ=263.8，
x+y=0.5mol
解得：x：y=2：3，
故答案為：③；2：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查燃燒熱的定義及根據(jù)熱化學(xué)方程式及蓋斯定律進(jìn)行的有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算，難度不大，理解熱化學(xué)方程式的意義是關(guān)鍵，注意室溫下水為液體．