Question

北京時間11月1日清晨5時58分07秒，中國“長征二號F”遙八運載火箭在酒泉衛星發射中心載人航天發射場點火發射，火箭的第三級使用的推進劑是液氫和液氧．已知下面在298K時的熱化學方程式：
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l） △H=-571.6kJ?mol^-1?
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l） △H=-890.3kJ?mol^-1?
C（s）+O₂（g）═CO₂（g） △H=-393.5kJ?mol^-1?
根據上面的熱化學方程式完成下列問題：
（1）通過計算說明等質量的H₂、C、CH₄完全燃燒時放出熱量最多的是

 

．
（2）根據以上反應，則C（s）+2H₂（g）═CH₄（g）的焓變△H=

 

．
（3）已知H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1試寫出甲烷燃燒生成二氧化碳和水蒸氣的熱化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：反應熱和焓變

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）根據熱化學方程式的含義進行計算；
（2）根據蓋斯定律來計算化學反應的焓變；
（3）根據蓋斯定律來解答；

解答： 解：（1）設質量都為m，相同質量的H₂、CH₄、C完全燃燒時，放出熱量分別是

571.6kJ

4

×m、

890.3kJ

16

×m、

393.5kJ

12

×m、最大值應為

571.6kJ

4

×m，因此相同質量的H₂、CH₄、C完全燃燒時，放出熱量最多的是H₂；
故答案為：H₂；
（2）①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l） △H=-571.6kJ?mol^-1?
②CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l） △H=-890.3kJ?mol^-1?
③C（s）+O₂（g）═CO₂（g） △H=-393.5kJ?mol^-1?
根據蓋斯定律，①+③-②得熱化學方程式為C（s）+2H₂（g）═CH₄（g）△H=-74.8 kJ?mol^-1；
故答案為：-74.8 kJ?mol^-1；?
（3）①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l） △H=-890.3kJ?mol^-1?
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
根據蓋斯定律，①+②×2，得熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3 kJ?mol^-1；
故答案為：：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-802.3 kJ?mol^-1；

點評：本題考查反應熱的計算，涉及蓋斯定律的應用，題目難度不大，對學生的綜合計算能力要求較高．