Question

16．甲烷是一種高效清潔的新能源，0.25mol甲烷完全燃燒生成液態水時放出222.5kJ熱量，則下列熱化學方程式中正確的是（　　）

• A． CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-22.5kJ•mol^-1
• B． CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=+890kJ•mol^-1
• C． 2CH₄（g）+4O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-890kJ•mol^-1
• D． 2CH₄（g）+4O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1780kJ•mol^-1

Answer 1

分析 根據熱化學方程式的書寫判斷，注意表示燃燒熱的熱化學方程式，可燃物為1mol，一般H→H₂O（l），C→CO₂，S→SO₂．
書寫熱化學方程式除了要遵循書寫化學方程式的要求外，還應注意以下幾方面：
（1）必須注明各反應物、生成物的狀態（s、l、g、aq），不標“↑”和“↓”符號．
（2）反應熱△H與測定條件（溫度、壓強）有關，若不說明則指常溫（25℃）、常壓（101kPa）下．
（3）△H只能寫在標有反應物或生成物狀態的化學方程式的右邊，并用“；”隔開．若為吸熱反應，△H為“+”；若為放熱反應，△H為“-”．△H的單位一般為kJ/mol．
（4）熱化學方程式中的化學計量數僅表示該物質的物質的量，不表示物質的分子或原子數，因此可以是整數或分數．
（5）△H與熱化學方程式中化學式前面的化學計量數成正比．當反應逆向進行時，其反應熱與正反應的反應熱數值相等，但符號相反．
（6）書寫燃燒熱的熱化學方程式時，應以燃燒1mol物質為標準來配平其他物質化學式前面的化學計量數．
（7）當兩個熱化學方程式相加（減）時，反應熱同時相加（減），得到一個新的熱化學方程式．

解答 解：0.25mol甲烷完全燃燒生成液態水時放出222.5kJ熱量，則1mol甲烷完全燃燒生成液態水時放出889kJ熱量，故甲烷燃燒熱的熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H═-890kJ•mol^-1，
A.1mol甲烷燃燒放出的熱量為889kJ，該反應的焓變錯誤，故A錯誤；
B．甲烷的燃燒為放熱反應，焓變值應該為負值，故B錯誤；
C.2mol甲烷完全燃燒放出的熱量為1780kJ，該焓變值錯誤，故C錯誤；
D.2mol甲烷完全燃燒放出的熱量為1780kJ，反應的熱化學方程式為：2CH₄（g）+4O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1780kJ•mol^-1，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了熱化學方程式的書寫方法判斷，題目難度不大，明確熱化學方程式的書寫原則為解答關鍵，注意掌握焓變與反應熱之間的關系，為易錯點，試題側重基礎知識的考查，培養了學生的分析能力及化學計算能力．