Question

有些反應(yīng)的反應(yīng)熱雖然無法直接測得，但可以利用蓋斯定律間接計(jì)算求得：
①已知：C（石墨，s）+O₂（g）═C0₂（g）△H₁═一393.5kJ?mol^-1
2H₂（g）+0₂（g）═2H₂0（1）△H₂═一571.6kl?mol^-1
2C₂H₂（g）+50₂（g）═4C0₂（g）+2H₂0（1）△H₃═一2599.2kJ?mol^-1
則由C（石墨，s）和H₂（g）反應(yīng)生成lmol C₂H₂（g）時(shí)△H═

 

 kJ?mol^-1．
②已知3.6g碳在6.4g氧氣中燃燒至反應(yīng)物耗盡時(shí)放出xkJ熱量．單質(zhì)碳的燃燒熱為Y kJ?mol^-1，則1mol C與0₂反應(yīng)生成C0的反應(yīng)熱△H=

 

 kJ?mol^-1．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：①根據(jù)反應(yīng)物和生成物書寫化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)的焓變；
②碳在氧氣中燃燒，氧氣不足發(fā)生反應(yīng)2C+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO，氧氣足量發(fā)生反應(yīng)C+O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂．3.6g碳的物質(zhì)的量為0.3mol，6.4g的氧氣的物質(zhì)的量為0.2mol，n（C）：n（O₂）=3：2，介于2：1與1：1之間，所以上述反應(yīng)都發(fā)生．令生成的CO為xmol，CO₂為ymol，根據(jù)碳元素與氧元素守恒列方程計(jì)算x、y的值，計(jì)算生成ymol二氧化碳的熱量，放出的總熱量減去生成二氧化碳放出的熱量為生成xmolCO放出的熱量，據(jù)此計(jì)算1molC與O₂反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H．

解答： 解：①已知：Ⅰ、C （s，石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ?mol^-1；
Ⅱ、2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （l）△H₂=-571.6kJ?mol^-1；
Ⅲ、2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O （l）△H₂=-2599kJ?mol^-1；
2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反應(yīng)可以根據(jù)Ⅰ×2+Ⅱ×

1

2

-Ⅲ×

1

2

得到，
所以反應(yīng)焓變△H=2×（-393.5kJ?mol^-1）+（-571.6kJ?mol^-1）×

1

2

-（-2599kJ?mol^-1）×

1

2

=+226.7kJ?mol^-1，
故答案為：+226.7kJ?mol^-1；
②碳在氧氣中燃燒，氧氣不足發(fā)生反應(yīng)2C+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO，氧氣足量發(fā)生反應(yīng)C+O₂

點(diǎn)燃  .

CO₂．
3.6g碳的物質(zhì)的量為

3.6g

12g/mol

=0.3mol，6.4g的氧氣的物質(zhì)的量為

6.4g

32g/mol

=0.2mol，n（C）：n（O₂）=3：2，
介于2：1與1：1之間，所以上述反應(yīng)都發(fā)生．令生成的CO為xmol，CO₂為ymol，
根據(jù)碳元素守恒有x+y=0.3，根據(jù)氧元素守恒有x+2y=0.2×2，聯(lián)立方程，解得x=0.2，y=0.1．
單質(zhì)碳的燃燒熱為Y kJ/mol，所以生成0.1mol二氧化碳放出的熱量為0.1mol×Y kJ/mol=0.1YkJ，
所以生成0.2molCO放出的熱量為XkJ-0.1YkJ．由于碳燃燒為放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)熱△H的符號為“-”，
故1mol C與O₂反應(yīng)生成CO的反應(yīng)熱△H=-

XkJ-0.1YkJ

0.2mol

=-（5X-0.5Y）kJ/mol，
故答案為：-（5X-0.5Y）．

點(diǎn)評：本題考查了反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度中等，②判斷碳與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物中一氧化碳與二氧化碳的物質(zhì)的量是關(guān)鍵，注意反應(yīng)熱△H的單位與符號，注意蓋斯定律計(jì)算應(yīng)用．