Question

（1）家用液化石油氣的主要成分之一是丁烷（C₄H₁₀），當10kg丁烷完全燃燒并生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時，放出的熱量為5×10⁵ kJ．試寫出丁烷燃燒的熱化學方程式：

 

．已知1mol液態(tài)水汽化時需要吸收44kJ熱量，則反應C₄H₁₀（g）+6.5O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（g）的△H=

 

．
（2）有同學用丁烷與空氣為原料制作一燃燒電池，通入丁烷的一極為

 

極．若以稀硫酸為電解質溶液時，其正極反應式為

 

．
（3）已知：Fe（s）+

1

2

O₂（g）═FeO（s）△H=-272.0kJ?mol^-1；2Al（s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ?mol^-1Al和FeO發(fā)生鋁熱反應的熱化學方程式是

 

．
（4）已知拆開1mol H-H鍵，1molN-H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是akJ、bkJ、ckJ，則N₂與H₂反應生成NH₃的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式,有關反應熱的計算

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）依據(jù)質量換算物質的量，結合化學方程式對應的物質的量計算反應放出的熱量，依據(jù)熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態(tài)和反應焓變寫出；已知1mol液態(tài)水汽化時需要吸收44kJ熱量，依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）燃料電池依據(jù)原電池原理可知燃料做負極失電子發(fā)生氧化反應，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧化根離子在酸溶液中生成水；
（3）依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
（4）依據(jù)反應焓變=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和計算焓變，標注物質狙擊狀態(tài)寫出熱化學方程式；

解答： 解：（1）解：當10kg丁烷完全反應物質的量

10000g

58g/mol

=

10000

58

mol，完全燃燒并生成二氧化碳和液態(tài)水時，放出熱量為5×10⁵kJ，2mol丁烷完全反應放熱=

2mol

10000 58 mol

×5×105kJ=5800kJ，依據(jù)反應物和產(chǎn)物狀態(tài)標注聚集狀態(tài)和對應量下的反應熱，書寫的熱化學方程式為：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
已知1mol液態(tài)水汽化時需要吸收44kJ熱量，
①H₂O（l）=H₂O（g）△H=44kJ/mol；②2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol；
依據(jù)蓋斯定律①×10+②得到2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（g）△H=-5360kJ/mol；
C₄H₁₀（g）+6.5O₂（g）═4CO₂（g）+5H₂O（g）的△H=-2680KJ/mol；
故答案為：2C₄H₁₀（g）+13O₂（g）=8CO₂（g）+10H₂O（l）△H=-5800kJ/mol，-2680kJ/mol；
（2）燃料電池依據(jù)原電池原理可知，燃料丁烷做負極失電子發(fā)生氧化反應，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氧化根離子在酸溶液中生成水，正極電極反應為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
故答案為：負，O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（3）①Fe（s）+

1

2

O₂（g）═FeO（s）△H=-272.0kJ?mol^-1
②2Al（s）+

3

2

O₂（g）═Al₂O₃（s）△H=-1675.7kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律 ②-①×3得到：2Al（s）+3FeO（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ/mol
Al和FeO發(fā)生鋁熱反應的熱化學方程式是2Al（s）+3FeO（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ/mol
故答案為：2Al（s）+3FeO（s）=Al₂O₃（s）+3Fe（s）△H=-859.7kJ/mol；
（4）已知拆開1mol H-H鍵，1molN-H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是akJ、bkJ、ckJ，則N₂與H₂反應生成NH₃的反應焓變=（c+3a-6b）kJ/mol
熱化學方程式為N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=（-6b+c+3a）kJ/mol；
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=（-6b+c+3a）kJ/mol．

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫方法和計算應用，題目難度中等，注意焓變計算和物質聚集狀態(tài)的標注，焓變與鍵能計算關系，掌握基礎是關鍵．