Question

16．已知下列熱化學方程式：
①H₂O（l）═H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=+285.8kJ/mol
②H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol
③C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ/mol
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
回答下列問題：
（1）上述反應中屬于吸熱反應的是①．
（2）C的燃燒熱為393.5kJ/mol．（取正值）
（3）燃燒10g H₂生成液態水，放出的熱量為1429kJ．
（4）寫出CO燃燒的熱化學方程式CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ/mol，
（5）寫出制水煤氣的熱化學方程式C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=-396.3kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）焓變△H＜0為放熱反應，△H＞0為吸熱反應；
（2）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，單位為kJ/mol；
（3）由H₂O（l）═H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=+285.8kJ/mol，可知1mol氫氣燃燒生成液態水放出的熱量為285.8kJ，根據n=$\frac{m}{M}$計算氫氣的物質的量，進而計算放出的熱量；
（4）已知：③C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ/mol
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
由蓋斯定律，④-③可得CO燃燒的熱化學方程式；
（5）制水煤氣發生反應：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g），根據蓋斯定律③-①可得C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g），反應熱也進行相應計算，可得熱化學方程式．

解答 解：（1）焓變△H＜0為放熱反應，△H＞0為吸熱反應，故上述反應中①屬于吸熱反應，故答案為：①；
（2）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，單位為kJ/mol，由④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol，可知碳的燃燒熱為：393.5kJ/mol，故答案為：393.5kJ/mol；
（3）由H₂O（l）═H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）△H=+285.8kJ/mol，可知1mol氫氣燃燒生成液態水放出的熱量為285.8kJ，10g氫氣的物質的量為$\frac{10g}{2g/mol}$=5mol，燃燒生成液態水，放出的熱量為 285.8kJ×$\frac{5mol}{1mol}$=1429kJ，故答案為：1429kJ；
（4）已知：③C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ/mol
④C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-393.5kJ/mol
由蓋斯定律，④-③可得CO燃燒的熱化學方程式：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ/mol，
故答案為：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ/mol；
（5）制水煤氣發生反應：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g），根據蓋斯定律③-①可得C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g），則△H=（-110.5kJ/mol）-285.8kJ/mol=-396.3kJ/mol，故熱化學方程式為：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g），則△H=-396.3kJ/mol，
故答案為：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=-396.3kJ/mol．

點評 本題考查熱化學方程式書寫、反應熱計算、燃燒熱等，比較基礎，注意運用蓋斯定律書寫熱化學方程式、進行反應熱計算．