Question

5．依據事實，寫出下列反應的熱化學方程式．
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.68kJ．則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76 kJ•mol^-1
（2）用CH₄催化還原NO_x可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+C0₂（g）+2H₂0（g）△H=-574kJ•mol^-1
CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂0（g）△H=-1160kJ•mol^-1
若用標準狀況下4.48L CH₄還原NO₂至N₂整個過程中轉移的電子總數為9.6×10²³或1.6N_A（阿伏加德羅常數的值用N_A表示），放出的熱量為173.4kJ．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物時放出的熱量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.68kJ，1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水放熱725.8KJ；
（2）已知①CH₄（g）+4NO₂（g）═4NO（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-574kJ•mol^-1，②CH₄（g）+4NO（g）═2N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-1 160kJ•mol^-1，利用蓋斯定律將$\frac{①+②}{2}$可得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-$\frac{574+1160}{2}$kJ•mol^-1=867kJ•mol^-1，以此解答該題；

解答 解：（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.68kJ，1mol甲醇完全燃燒生成二氧化碳和液態水放熱為22.68kJ×32=725.8KJ，所以甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1，
故答案為：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76 kJ•mol^-1；
（2）由（1）得CH₄（g）+2NO₂（g）═N₂（g）+CO₂（g）+2H₂O（g），△H=-$\frac{574+1160}{2}$kJ•mol^-1=867kJ•mol^-1，n（CH₄）=0.2mol，整個過程中轉移的電子總數為0.2mol×8N_A=1.6N_A=9.6×10²³，放出的熱量為0.2×867=173.4kJ，
故答案為：9.6×10²³或1.6N_A；173.4．

點評 本題考查反應熱以及氧化還原反應的計算，側重于學生的計算能力和分析能力的考查，注意蓋斯定律的應用，題目難度不大．