Question

13．（1）已知1克氫氣完全燃燒，生成液態(tài)水，同時放出142.9kJ的熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1．
（2）甲烷（CH₄）和一氧化碳燃燒的熱化學(xué)方程式分別為：CH₄（g）+2O₂（g）→2CO₂（g）+2H₂O（l）+890.3kJ；2CO（g）+O₂（g）→2CO₂（g）+565.6kJ，請據(jù)此回答：
①燃燒等質(zhì)量的H₂、CH₄、CO三種氣體，放出熱量最多的是H₂；
②燃燒等體積的H₂、CH₄、CO三種氣體（同溫同壓下），放出熱量最多的是CH₄；
（3）A氣體由H₂、CH₄、CO混合而成，已知A氣體的密度與同溫同壓下甲烷氣體的密度相同，1mol的氣體A完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳氣體，請根據(jù)上述熱化學(xué)方程式計算放出的熱量Q的范圍是287.6kJ≤Q≤890.3kJ．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物質(zhì)的物質(zhì)的量與反應(yīng)熱成正比，熱化學(xué)方程式的書寫要求來分析；
（2）①根據(jù)化學(xué)方程式的含義進行計算來比較反應(yīng)熱的大小；
②相同條件下，體積相同即物質(zhì)的量相同，設(shè)分別為1molH₂、1molCH₄、1molCO，放出的熱量分別為285.8KJ、890.3KJ、$\frac{256.5}{2}$KJ，據(jù)此進行分析；
（3）已知A氣體的密度與同溫同壓下甲烷氣體的密度相同，則A的平均相對分子質(zhì)量為16，故A可能情況為①CH₄，②H₂和CO據(jù)此進行分析．

解答 解：（1）已知1克氫氣完全燃燒，生成液態(tài)水時能放出放出142.9kJ的熱量，2克氫氣完全燃燒，生成液態(tài)水時能放出放出2×142.9kJ=285.8kJ的熱量，故熱化學(xué)方程式為H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1，
故答案為：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1；
（2）①△H是焓變，其值為負值時，反應(yīng)放熱，負號后面的數(shù)字越大，放出的熱量就越大；負號后面的數(shù)字越小，放出的熱量就越小，H₂、CH₄、CO的相對分子質(zhì)量分別為2、16、28，所以相同質(zhì)量的這3種燃料的物質(zhì)的量之比就是：$\frac{1}{2}$：$\frac{1}{16}$：$\frac{1}{28}$，燃燒放出熱量之比為：（$\frac{1}{2}$×285.8kJ）：（$\frac{1}{16}$×890.3kJ）：（$\frac{1}{28}$×$\frac{265.6}{2}$kJ）=
142.9KJ：55.64KJ：4.74KJ，所以放出熱量最多的是H₂，
故答案為：H₂；
②相同條件下，體積相同即物質(zhì)的量相同，設(shè)分別為1molH₂、1molCH₄、1molCO，放出的熱量分別為285.8KJ、890.3KJ、$\frac{256.5}{2}$KJ，故放出熱量最多的是CH₄，
故答案為：CH₄；
（3）已知A氣體的密度與同溫同壓下甲烷氣體的密度相同，則A的平均相對分子質(zhì)量為16，故A可能情況為
①CH₄，故1mol放出的熱量為890.3kJ
②H₂和CO，設(shè)H₂和CO分別為xmol和ymol，則x+y=1①，A的平均相對分子質(zhì)量為16，則$\frac{2x+28y}{x+y}=16②$，聯(lián)立①②得，x=$\frac{6}{13}$mol，y=$\frac{7}{13}$mol，1molH₂放出的熱量為285.8kJ，則$\frac{6}{13}$molH₂放出的熱量為$\frac{6}{13}×$285.8kJ=131.9kJ，2molCO放出的熱量為565.6kJ，則$\frac{7}{13}$molCO放出的熱量$\frac{7}{13}×\frac{1}{2}$×565.6kJ=156.3kJ，則
放出的總熱量為131.3kJ+156.3kJ=287.6kJ，故287.6kJ≤Q≤890.3kJ，
故答案為：287.6kJ≤Q≤890.3kJ．

點評 本題考查學(xué)生有關(guān)熱化學(xué)方程式的計算知識，可以根據(jù)所學(xué)知識來回答，難度不大．