Question

10．膠狀液氫（主要成分是H₂和CH₄）有望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)．實驗測得：101kPa時，H₂的燃燒熱為285.8kJ•mol^-1，CH₄的燃燒熱為890.3kJ•mol^-1．下列熱化學方程式書寫正確的是（　�。�

• A． CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-890.3 kJ•mol^-1
• B． $\frac{1}{2}$CH₄（g）+O₂（g）═$\frac{1}{2}$CO₂（g）+H₂O（l）△H=-445.15 kJ•mol^-1
• C． CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ
• D． 2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-285.8 kJ•mol^-1

Answer 1

分析 實驗測得：101kPa時，H₂的燃燒熱為285.8kJ•mol^-1，則氫氣燃燒的熱化學方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8 kJ•mol^-1；CH₄的燃燒熱為890.3kJ•mol^-1，則甲烷燃燒的熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ/mol，結合焓變與化學計量數(shù)成正比進行判斷．

解答 解：A．燃燒熱的反應中，生成產物必須是穩(wěn)定的氧化物，水必須為液態(tài)，正確的反應為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ•mol^-1，故A錯誤；
B．根據甲烷燃燒的熱化學方程式CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ/mol可得：$\frac{1}{2}$CH₄（g）+O₂（g）═$\frac{1}{2}$CO₂（g）+H₂O（l）△H=-445.15 kJ•mol^-1，故B正確；
C．焓變的單位錯誤，應該為kJ/mol，正確的熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ/mol，故C錯誤；
D．H₂的燃燒熱為285.8kJ•mol^-1，則2mol氫氣完全燃燒生成2mol液態(tài)水放出的熱量應該為571.6kJ，正確的熱化學方程式為：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ•mol^-1，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫方法，題目難度不大，明確熱化學方程式的書寫原則為解答關鍵，注意掌握燃燒熱的概念及含義，試題培養(yǎng)了學生的靈活應用能力．