Question

(1)5.7 g汽油［主要成分是辛烷(C₈H₁₈)，相對分子質量為114］完全燃燒，生成液態(tài)水和CO₂，放出275.9 kJ的熱量，汽油的燃燒熱為____________。

(2)由于石油資源有限，且汽油燃燒會產生嚴重污染，氫氣作為一種清潔的能源日益受到各國的重視。許多汽車廠商正努力研究用氫氣作為燃料來取代汽油，生產21世紀的環(huán)保汽車。已知：

2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)  ΔH=-483.6 kJ·mol^-1

H₂O(l)=H₂O(g)  ΔH=+44 kJ·mol^-1

①寫出氫氣和氧氣反應生成液態(tài)水的熱化學方程式：__________________________。

②在通常狀況下，若要得到857.4 kJ的熱量，需氫氣的質量為____________，這些氫氣在標準狀況下的體積為____________。

Answer 1

解析：(1)n(C₈H₁₈)==0.05 mol，1 mol C₈H₁₈燃燒放熱：1 mol× =5 518 kJ，故汽油的燃燒熱為5 518 kJ·mol^-1。(2)①2H₂(g)+O₂(g)2H₂O(g) 2H₂O(l)，故該反應生成2 mol H₂O(l)共放熱：483.6 kJ+44 kJ.2=571.6 kJ，熱化學方程式為：2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)；ΔH=-571.6 kJ·mol^-1。也可由蓋斯定律(設兩個熱化學方程式分別為a式、b式)，依據(jù)：a式-b式×2，即為所求。②由上式求得的熱化學方程式知：2 mol H₂完全燃燒生成H₂O(l)(通常狀況)放熱571.6 kJ，故放出857.4 kJ的熱量，需氫氣n(H₂)=×857.4 kJ=3 mol，m(H₂)=3 mol×2 g·mol^-1=6 g，V(H₂)=3 mol.22.41 L/mol=67.2 L。

答案：(1)5 518 kJ·mol^-1

(2)①2H₂(g)+O₂(g)2H₂O(l)  ΔH=-571.6 kJ·mol^-1  ②6 g；67.2 L