Question

7．1840年前后，瑞士科學(xué)家蓋斯（Hess）指出，一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，僅與反應(yīng)物的最初狀態(tài)及生成物的最終狀態(tài)有關(guān)，而與中間步驟無關(guān)，這就是著名的“蓋斯定理”．現(xiàn)已知，在101kPa下，CH₄（g）、H₂（g）、C（s）的燃燒熱分別為890.3kJ•mol^-1、285，8kJ•mol^-1和393.5kJ•mol^-1，請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H═--890.3kJ/mol；
（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6L的氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為71.45kJ；
（3）反應(yīng)：C（s）+2H₂（g）═2CH₄（g）的反應(yīng)熱△H═-74.8kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物為1mol，產(chǎn)物為穩(wěn)定氧化物；
（2）根據(jù)熱化學(xué)方程式的意義來計(jì)算回答；
（3）碳單質(zhì)、氫氣、甲烷的熱化學(xué)方程式分別為：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol；
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
③CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)測(cè)得碳單質(zhì)、氫氣、甲烷的燃燒熱（△H）分別為-393.5kJ/mol、-285.8kJ/mol、-890.3kJ/mol，燃燒熱是指1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量，甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol；故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol；
（2）氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；表示1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水釋放的熱量是285.8kJ，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6L即0.25mol的氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量為285.8kJ/mol×$\frac{1}{4}$=71.45kJ，故答案為：71.45；
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得碳單質(zhì)、氫氣、甲烷的燃燒熱（△H）分別為-393.5kJ/mol、-285.8kJ/mol、-890.3kJ/mol，它們的熱化學(xué)反應(yīng)方程式分別為：
①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol；
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol；
③CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3kJ/mol；
根據(jù)蓋斯定律，由①+②×2-③得，C（s）+2H₂（g）=CH₄（g），△H=[（-393.5kJ/mol）+（-285.8kJ/mol）×2]-（-890.3kJ/mol）=-74.8kJ/mol，
故答案為：-74.8kJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式書寫和蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單．