Question

9．寫出下列反應的熱化學方程式
（1）在25℃、101kPa時，1g CH₄完全燃燒生成液態水時放出的熱量是55.6kJ，則CH₄燃燒生成液態水的熱化學方程式是CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ/mol．
已知：H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44kJ•mol^-1，則CH₄燃燒生成氣態水的熱化學方程式是CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-801.6KJ/mol．
（2）已知氫氣中H-H鍵能為436kJ•mol^-1，氯氣中Cl-Cl鍵能為243kJ•mol^-1，氯化氫氣體中H-Cl鍵能為431kJ•mol^-1，寫出氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫氣體的熱化學方程式：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183.0kJ•mol^-1．
（3）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-354.8 kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）計算1mol甲烷完全燃燒生成液態水放出的熱量，注明物質的聚集狀態與反應熱書寫熱化學方程式；
根據蓋斯定律書寫生成氣態水的熱化學方程式；
（2）反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，注明物質的聚集狀態與反應熱書寫熱化學方程式；
（3）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
由蓋斯定律，（①-②）×$\frac{1}{2}$可得：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO （g）+2H₂O（l），反應熱也進行相應的計算．

解答 解：（1）1molCH₄在氧氣中燃燒生成CO₂和液態水，放出熱量為55.6kJ×$\frac{1mol×16g/mol}{1g}$=889.6kJ熱量，
則熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ/mol，
由：①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ/mol，
②H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44kJ•mol^-1，
根據蓋斯定律，①-②×2可得：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-801.6KJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6KJ/mol；
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-801.6KJ/mol；
（2）發生反應：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g），△H=（436kJ•mol^-1+243kJ•mol^-1）-2×（431kJ•mol^-1）=-183.0kJ•mol^-1，反應熱化學方程式為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183.0kJ•mol^-1，
故答案為：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-183.0kJ•mol^-1；
（3）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
由蓋斯定律，（①-②）×$\frac{1}{2}$可得：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO （g）+2H₂O（l），故△H=$\frac{1}{2}$[（-1275.6kJ/mol）-（-556.0kJ/mol）]=-354.8 kJ/mol，故甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-354.8 kJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-354.8 kJ/mol．

點評 本題考查熱化學方程式書寫，涉及蓋斯定律的運用、反應熱計算等，難度不大．